Способ получения истоковой области силового транзистора

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.

 

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов, в частности к способу формирования истоковой области силового транзистора, включающему глубокую диффузию фосфора при формировании диффузионных кремниевых структур. Способ получения истоковой области силового транзистора включает формирование диффузионных кремниевых структур с использованием твердого планарного источника фосфора. Процесс проводят при температуре 1125°C на этапе загонки при следующем соотношении компонентов: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; Н2=8 л/ч, и времени, равном 40 минут; на этапе разгонки процесс проводят при температуре 1250°C при следующем расходе газов: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч. и времени разгонки, равном 72 ч. 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.

Известны способы диффузии фосфора из жидких источников: оксихлорид фосфора (POCL3) и трихлорид фосфора (PCL3), при которых глубина диффузии фосфора незначительна при длительностях процесса 150-170 ч. [1].

Известен способ диффузии фосфора из твердого планарного источника, включающий формирование диффузионных кремниевых структур с использованием твердого планарного источника фосфора, процесс проводят при температуре 1000°C на этапе загонки при следующем соотношении компонентов: О2=37,8±0,5 л/ч; N2=740 л/ч; Н2=7,5 л/ч и времени, равном 60 мин; на этапе разгонки процесс проводят при температуре 1150°C при следующем расходе газов: О2=37,8±0,5 л/ч; N2=740 л/ч и времени разгонки, равном 160 ч. [2]

Недостатком этих способов являются высокие температуры, свыше 1000°C (на этапе разгонки), и длительные временные режимы, при которых нарушается поверхность пластин, не обеспечивается точное регулирование глубины диффузии, появляются различные примеси, влияющие на качество процесса.

Техническим результатом изобретения является уменьшение температуры и времени проведения процесса, обеспечение точного регулирования глубины диффузионного слоя и повышение процента выхода годных изделий.

Технический результат достигается проведением процесса с использованием твердого планарного источника фосфора (ТПДФ) при следующем соотношении компонентов: N2-750 л/ч, O2-40±0,5 л/ч, Н2-8 л/ч, при температуре процесса 1125°C на этапе загонки, при расходах кислорода О2=40±0,5 л/ч и азота N2=750 л/ч, при температуре Т=1250°C на этапе разгонки фосфора.

Сущность способа заключается в том, что на поверхности кремниевой подложки образуется слой фосфоросиликатного стекла при температуре 1125°C за счет реакций между твердым планарным источником фосфора с кислородом и азотом, далее проводят процесс разгонки в карбидкремниевой трубе при температуре 1250°C, при расходах кислорода О2=40±0,5 л/ч и азота N2=750 л/ч. Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления на установке FPP-5000 и определения глубины диффузионного слоя методом косого шлифа [1]. Поверхностное сопротивление для диффузионных кремниевых структур должно быть равным RS=0,6 Ом/см.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

ПРИМЕР 1: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.

Процесс проводят при следующем расходе газов на этапе загонки: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; Н2=8 л/ч, и с твердого планарного источника, времени загонки фосфора - 30 минут при температуре 900°C, поверхностное сопротивление RS=0,3±0,1 Ом/см.

На этапе разгонки фосфора процесс проводят при температуре Т=1050°C, при расходах газов: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки 50 ч.

Контроль проводят на установке FPP-5000 и глубину диффузионного шлифа определяют методом косого шлифа:

- поверхностное сопротивление RS=0,105±0,05 Ом/см;

- глубина диффузии XJ=144 мкм.

ПРИМЕР 2: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.

Процесс проводят при следующем расходе газов на этапе загонки: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; Н2=8 л/ч, и с твердого планарного источника. Время загонки фосфора 30 мин при температуре 925°C, поверхностное сопротивления RS=0,41±0,1 Ом/см.

На этапе разгонки фосфора процесс проводят при температуре 1000°C при расходах газов: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки 60 ч.

Контроль проводят на установке FPP-5000, а глубину диффузионного шлифа определяют методом косого шлифа:

- поверхностное сопротивление RS=0,18±0,05 Ом/см;

- глубина диффузии - 153 мкм.

ПРИМЕР 3: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.

Процесс проводят при следующем расходе газов на этапе загонки стадии: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; Н2=8 л/ч, и с твердого планарного источника (ТПДФ-100). Время загонки фосфора 50 мин при температуре 980°C, поверхностное сопротивление RS=0,48±0,1 Ом/см.

На этапе разгонки фосфора процесс проводят при температуре 1100°C при расходах газов: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки 70 ч.

Контроль проводят на установке FPP-5000 и глубину диффузионного шлифа определяют методом косого шлифа:

- поверхностное сопротивление RS=0,20±0,05 Ом/см;

- глубина диффузии - 168 мкм.

ПРИМЕР 4: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.

Процесс проводят при следующем расходе газов на этапе загонки: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; Н2=8 л/ч, и с твердого планарного источника (ТПДФ-100). Время загонки фосфора 40 мин при температуре 1125°C, поверхностное сопротивления RS=0,6±0,1 Ом/см.

На этапе разгонки фосфора процесс проводят при температуре 1250°C при расходах газов: О2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки 72 ч.

Контроль проводят на установке FPP-5000 и глубину диффузионного шлифа определяют методом косого шлифа:

- поверхностное сопротивление RS=0,25±0,05 Ом/см;

- глубина диффузии - 185 мкм.

Оптимальное расстояние между твердым планарным источником и кремниевыми структурами равно 4 мм.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет проводить процесс разгонки при температуре 1250°C, при этом не нарушается поверхность пластин, практически отсутствуют примеси, обеспечивается точное регулирование глубины диффузионного слоя и получение глубины 180±10 мкм за меньшее время - 72 ч.

Литература

1. З.Ю. Готра. Технология микроэлектронных устройств. М., «Радио и связь, 1991 г., стр. 128.

2. Патент №2359355, H01L 21/225, 20.06.2009.

Способ получения истоковой области силового транзистора, включающий формирование диффузионных кремниевых структур с использованием твердого планарного источника фосфора, отличающийся тем, что процесс проводят при температуре 1125°C на этапе загонки при следующем соотношении компонентов: О2 40±0,5 л/ч; N2 750 л/ч; Н2 8 л/ч, и времени, равном 40 мин; на этапе разгонки процесс проводят при температуре 1250°C при следующем расходе газов: О2 40±0,5 л/ч; N2 750 л/ч и времени разгонки, равном 72 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и, в частности, может быть использовано для глубокой диффузии фосфора при формировании диффузионных кремниевых структур.
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.
Изобретение относится к технологии получения мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения фосфоросиликатного стекла для формирования p-n-переходов.

Изобретение относится к технологии изготовления оптоэлектронных приборов, в частности солнечных фотоэлектрических элементов (СФЭ). .
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов и интегральных схем (ИС), в частности к способам диффузии фосфора. .
Изобретение относится к технологии получения силовых кремниевых транзисторов, в частности для формирования активной базовой области. .
Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов, в частности может быть использовано для глубокой диффузии фосфора при формировании диффузионных кремниевых структур.

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.

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.
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.

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.
Наверх