Способ диффузии бора

Авторы патента:

H01L21/225 - диффузия из твердой фазы в твердую фазу или обратно, например легирование оксидного слоя

Владельцы патента RU 2361316:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к технологии получения силовых кремниевых транзисторов, в частности для формирования активной базовой области. Сущность изобретения: в способе диффузии бора, включающем процесс образования боросиликатного стекла из газовой фазы, в качестве источника диффузанта используют твердый планарный источник при следующем соотношении компонентов газовой фазы: азот N₂=240 л/ч, кислород O₂=120 л/ч, водород Н₂=7,5 л/ч, при температуре процесса 800°С и времени проведения процесса, равном 10-15 минут. Техническим результатом изобретения является уменьшение разброса значений поверхностной концентрации по всей поверхности кремниевой пластины, уменьшение длительности и температуры процесса.

Изобретение относится к технологии получения силовых кремниевых транзисторов, в частности для формирования активной базовой области.

Известен способ диффузии бора с применением жидкого источника бора BBr₃ с образованием боросиликатного стекла из газовой фазы при температурах 800-1200°С [1].

Известен другой способ диффузии бора из газообразного источника - BCL₃ с образованием боросиликатного стекла из газовой фазы [2].

Недостатками этих способов является неравномерное распределение концентрации по поверхности кремниевой пластины, высокие температуры и длительность процессов.

Целью изобретения является уменьшение разброса значений поверхностной концентрации по всей поверхности кремниевой пластины, уменьшения длительности и температуры процесса.

Поставленная цель достигается проведением процесса диффузии бора с применением твердого планарного источника бора (ТПИ) на основе нитрида бора (BN), с образованием газовой фазы, при следующем расходе газов: азот N₂=240 л/ч, кислород O₂=120 л/ч, водород Н₂=7,5 л/ч. Температура процесса 800±50°С и время проведения процесса равно 10-15 минут.

Сущность способа заключается в том, что на поверхности кремниевой пластины образуется слой боросиликатного стекла при температуре 800±50°С за счет реакций между твердым планарным источником бора с кислородом и азотом.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

ПРИМЕР 1. Технологический процесс диффузии бора проводят в однозонных диффузионных печах типа на установке СДОМ-3/100. Кремниевые пластины размещаются на кварцевых лодочках, расстояние между пластинами 2,4 мм. Процесс проводят при следующем расходе газов: O₂=100 л/ч; N₂=200 л/ч; H₂=7,5 л/ч; время загонки бора 25 минут при температуре 900°С.

Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R_S) и определения глубины диффузионного слоя (x_J). Поверхностное сопротивление равно - R_S=120±10 Ом/см при глубине, равной x_J=10±2,5 мкм.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично условию примера 1.

Процесс проводят при следующем расходе газов: O₂=110 л/ч; N₂=220 л/ч; Н₂=7,5 л/ч; время загонки бора 20 минут при температуре 850°С.

Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R_S) и определения глубины диффузионного слоя (x_J). Поверхностное сопротивление равно - R_S=140±10 Ом/см при глубине, равной x_J=13±2,5 мкм.

ПРИМЕР 3. Способ осуществляют аналогично условию примера 1.

Процесс проводят при следующем расходе газов: на этапе загонки O₂=120 л/ч; N₂=240 л/ч; Н₂=7,5 л/ч; время загонки бора 10-15 минут при температуре 800°С.

Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R_S) и определения глубины диффузионного слоя (x_J). Поверхностное сопротивление для первой базы после загонки бора равно - R_S=160±10 Ом/см при глубине, равной x_J=15±2,5 мкм.

Таким образом, предлагаемый способ, по сравнению с прототипами, позволяет проводить процесс диффузии бора при температуре, равной 800°С и получить R_S=160±10 Ом/см с глубиной диффузионного слоя x_J=15±2,5 мкм, при котором обеспечивается уменьшение разброса значений поверхностной концентрации по кремниевой пластине, снижение длительности и температуры процесса.

Литература

1. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. - М.: Радио и связь, 1987, с.463.

2. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. /Под ред. А.И. Курносов, В.В. Юдин. - М.: Высшая школа, 1986, с. 179.

Способ диффузии бора, включающий процесс образования боросиликатного стекла из газовой фазы, отличающийся тем, что в качестве источника диффузанта используют твердый планарный источник при следующем соотношении компонентов газовой фазы: азот (N₂)=240 л/ч, кислород (O₂)=120 л/ч, водород (Н₂)=7,5 л/ч, при температуре процесса 800°С и времени проведения процесса 10-15 мин.

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов, в частности может быть использовано для глубокой диффузии фосфора при формировании диффузионных кремниевых структур.

Способ получения электропроводящего полианилинового слоя // 2315066

Изобретение относится к области проводящих полимеров, в частности полианилина, и может быть использовано для получения высокопроводящих полианилиновых слоев, волокон, проводящих элементов и устройств на их основе.

Способ изготовления p-n-перехода, легированного элементами или изотопами с аномально высоким сечением поглощения нейтронов // 2156009

Диффузант для легирования полупроводников типа a3b5 // 2050031

Установка легирования полупроводников в коронном разряде // 2017264

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к установкам для легирования полупроводников при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Способ диффузии фосфора из твердого источника при изготовлении полупроводниковых приборов // 1829758

Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам диффузии фосфора при изготовлении силовых полупроводниковых приборов. .

Способ изготовления кремниевых p+-p- -структур // 1829757

Способ изготовления импульсных эпитаксиально-диффузионных кремниевых диодов // 1817866

Способ изготовления твердых планарных источников диффузии фосфора на основе пирофосфата кремния // 1780457

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, в частности к твердым планарным источникам фосфора (ТПДФ) на основе пирофосфата кремния, которые применяются для создания эмиттерных областей биполярных транзисторов, сток-истоковых областей МДП-транзисторов, подлегирования контактных окон, стабилизации окисленной поверхности кремния и других задачах диффузии в кремниевых пластинах диаметром 75 мм при температурах диффузии до 1050оС.

Пленкообразующий раствор // 1753886

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для формирования диффузионных источников сурьмы на кремнии при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Способ диффузии фосфора из фосфорно-силикатных пленок // 2371807

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов и интегральных схем (ИС), в частности к способам диффузии фосфора

Способ нанесения борных и фосфорных легирующих композиций для изготовления солнечных фотоэлектрических элементов (сфэ) // 2444810

Изобретение относится к технологии изготовления оптоэлектронных приборов, в частности солнечных фотоэлектрических элементов (СФЭ)

Диффузия фосфора из нитрида фосфора (p2n5) // 2524140

Изобретение относится к технологии получения мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения фосфоросиликатного стекла для формирования p-n-переходов. Изобретение обеспечивает получение равномерного значения поверхностной концентрации по всей поверхности кремниевой пластины и уменьшение длительности процесса. Способ диффузии фосфора включает образование фосфоросиликатного стекла на поверхности кремниевой пластины. В качестве источника диффузанта используют нитрид фосфора. Процесс проводят при расходе газов: O2=70 л/ч, азот N2=700 л/ч, при температуре 1020°C и времени проведения процесса 30 минут. Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (RS). Поверхностное сопротивление равно RS=155±5 Ом/см.

Способ формирования p-области // 2534386

Изобретение относится к технологии проведения диффузии галлия для формирования р-области при изготовлении полупроводниковых приборов. Изобретение обеспечивает уменьшение разброса значений поверхностной концентрации и получение равномерного легирования по всей поверхности подложек. В способе формирования р-области в качестве источника диффузанта используют окись галлия (Ga2O3) в виде порошка. Процесс проводят в два этапа: 1 - загонка галлия и 2 - разгонка галлия в одной трубе. Загонку и разгонку проводят при температуре процесса 1220°С, время загонки равно 30 минут, а время разгонки - 130 минут. Поверхностное сопротивление на этапе загонки 320±10 Ом/см, а на этапе разгонки 220±10 Ом/см.

Способ формирования эмиттерной области транзистора // 2542591

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и, в частности, может быть использовано для глубокой диффузии фосфора при формировании диффузионных кремниевых структур. Способ диффузии фосфора из твердого планарного источника включает формирование диффузионных кремниевых структур с использованием твердого планарного источника фосфора. Процесс проводят при температуре 900°C на этапе загонки при следующем соотношении компонентов: O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; H2=8 л/ч, и времени, равном 40 минут, на этапе разгонки процесс проводят при температуре 1000°C при следующем расходе газов: O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки, равном 75 часов. Техническим результатом изобретения является уменьшение температуры и времени проведения процесса, обеспечение точного регулирования глубины диффузионного слоя, получение глубины 180±10 мкм и повышение процента выхода годных изделий.

Способ получения истоковой области силового транзистора // 2567405

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и мощных кремниевых транзисторов, в частности к способу формирования истоковой области силового транзистора. Техническим результатом изобретения является оптимизация процесса формирования истоковой области кремниевой транзисторной структуры, уменьшение температуры и времени проведения процесса, обеспечение точного регулирования глубины легируемого слоя и повышение процента выхода годных изделий. В способе формирования истоковой области силового транзистора диффузию проводят с использованием твердого планарного источника фосфора на этапе загонки фосфора при температуре T 1125°C и времени 40 мин при следующем соотношении компонентов: O2 40±0,5 л/ч, N2 750 л/ч, H2 8 л/ч, и на этапе разгонки фосфора при температуре 1250°C при расходах кислорода O2 40±0,5 л/ч и азота N2 750 л/ч и времени 72 ч.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2580181

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления биполярных транзисторов с пониженными токами утечек. Изобретение обеспечивает снижение значений токов утечек, повышение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. В способе изготовления полупроводникового прибора базовую область создают путем диффузии бора из анодных оксидных пленок в кремнии при температуре 1473 К в течение 90 мин в потоке азота 1,2·10-2 л/с. 1 табл.

Способ формирования затворной области силового транзистора // 2594652

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов, в частности к способу формирования затворной области силового транзистора, включающему диффузию бора из твердого планарного источника. Сущность способа заключается в том, что формируют диффузионную кремниевую структуру с использованием твердого планарного источника бора, процесс проводят на этапе загонки при температуре 900°C при соотношении компонентов О2=70±0,5 л/ч, N2=950 л/ч, H2=10 л/ч и времени, равном 6 минут, и на этапе разгонки при температуре 1250°C при расходах газов О2=70±0,5 л/ч и N2=950 л/ч и времени разгонки, равном 4 часа. Изобретение обеспечивает уменьшение температуры и времени проведения процесса получения затворной области силового транзистора, точное регулирование глубины диффузионного слоя и получение глубины слоя 7 мкм.

Способ прецизионного легирования тонких пленок на поверхности inp // 2632261

Изобретение относится к области синтеза тонких пленок на поверхности InP и может быть применено в технологии создания твердотельных элементов газовых сенсоров на такие газы, как аммиак и угарный газ. Способ прецизионного легирования тонких пленок на поверхности InP включает обработку концентрированной плавиковой кислотой в течение 10 минут, промывку пластины дистиллированной водой, высушку на воздухе. Окисление пластины InP в горизонтальном кварцевом реакторе в качестве крышки на расстоянии 10 мм от композиции, состоящей из тщательно перемешанных между собой порошков активного оксида V2O5 и инертного компонента Y2O3, помещенной в кварцевый контейнер. Окисление проводят при температуре 550°С при скорости потока кислорода 30 л/ч, в течение десяти минутного интервала. Изобретение обеспечивает создание на поверхности InP тонких пленок, содержащих заданное количество легирующего компонента - до 3%. 1 ил., 1 табл.