Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к технологии получения мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения фосфоросиликатного стекла для формирования p-n переходов.
Известны способы получения p-n-переходов на основе различных диффузантов: твердый планарный источник (ТПИ); жидкие - POСl3, РСl3 и газообразные - РН3 [1].
Недостатками этих способов является неравномерное распределение концентрации на поверхности пластин и длительность процесса.
Образующиеся в процессе диффузии фосфора пленки фосфоросиликатного стекла (ФСС) являются хорошим средством геттерирования примесей в полупроводниковой технологии.
Целью изобретения является получение равномерного значения поверхностной концентрации по всей поверхности кремниевой пластины и уменьшение длительности процесса.
Поставленная цель достигается проведением технологического процесса диффузии фосфора в диффузионной печи типа на установке СДОМ-3/100 с применением источника диффузанта из нитрида фосфора (P2N5).
Сущность способа диффузии фосфора заключается в том, что кремниевые пластины загружают в кварцевую лодочку, помещенную в кварцевую трубу, находящуюся внутри нагретой диффузионной печи СДОМ-3/100. В газ-носитель добавляют небольшое количество кислорода до 1%, что в свою очередь оказывает влияние на поверхностную концентрацию атомов фосфора в кремнии.
В газ-носитель добавляют небольшое количество кислорода до 1%, через трубу пропускается поток газа носителя - водород (H2), а нитрид фосфора (P2N5) помещают в зону источника и нагревают до температуры 600°C, при котором происходит испарение источника. Процесс проводят при следующем расходе газов: O2=70 л/ч, азот - N2=700 л/ч.
Температура процесса 1020°C и время проведения процесса равно 30 минут. Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (RS). Поверхностное сопротивление равно - Rs=155±5 Ом/см.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:
ПРИМЕР 1: Технологический процесс диффузии фосфора проводят в диффузионной печи типа на установке СДОМ-3/100. В газ-носитель добавляют небольшое количество кислорода до 1%, что в свою очередь оказывает влияние на поверхностную концентрацию атомов фосфора в кремнии.
Кремниевые пластины загружают в кварцевую лодочку, помещенную в кварцевую трубу диффузионной печи СДОМ-3/100. В качестве диффузанта используется нитрид фосфора (P2N5).
Процесс проводят при следующем расходе газов: O2=50 л/ч, азот - N2=500 л/ч. Температура процесса 1100°C и время проведения процесса загонки - 35 минут.
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (RS). Поверхностное сопротивление - RS=175±5 Ом/см.
ПРИМЕР 2: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
Технологический процесс проводят при следующем расходе газов:
O2=60 л/ч, азот - N2=600 л/ч. Температура процесса 1040°C и время проведения процесса загонки - 30 минут.
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (RS). Поверхностное сопротивление - RS=165±5 Ом/см.
ПРИМЕР 3: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
Технологический процесс проводят при следующем расходе газов: O2=70 л/ч, азот - N2=700 л/ч. Температура процесса 1020°C и время проведения процесса загонки -30 минут.
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (RS). Поверхностное сопротивление - RS=155±5 Ом/см.
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипами позволяет проводить процесс диффузии фосфора с применением твердого источника диффузанта-фосфорный ангидрид (P2O5) при температуре 1020°C и времени - 30 минут и получить RS=155±5 Ом/см, при котором обеспечивается уменьшение разброса значений поверхностной концентрации по кремниевой пластине, снижение длительности и температуры процесса.
Литература
1. Курносов А.И. Материалы для полупроводниковых приборов и интегральных схем. - М.: Высшая школа. 1980. 327 с.