способ диффузии бора
Классы МПК: | H01L21/225 диффузия из твердой фазы в твердую фазу или обратно, например легирование оксидного слоя |
Автор(ы): | Исмаилов Тагир Абдурашидович (RU), Шангереева Бийке Алиевна (RU), Шахмаева Айшат Расуловна (RU) |
Патентообладатель(и): | ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-08-01 публикация патента:
10.07.2009 |
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.
Формула изобретения
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.
Описание изобретения к патенту
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 (RS) и определения глубины диффузионного слоя (xJ). Поверхностное сопротивление равно - R S=120±10 Ом/см при глубине, равной xJ=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 (RS) и определения глубины диффузионного слоя (xJ). Поверхностное сопротивление равно - RS=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 (RS) и определения глубины диффузионного слоя (x J). Поверхностное сопротивление для первой базы после загонки бора равно - RS=160±10 Ом/см при глубине, равной xJ=15±2,5 мкм.
Таким образом, предлагаемый способ, по сравнению с прототипами, позволяет проводить процесс диффузии бора при температуре, равной 800°С и получить RS=160±10 Ом/см с глубиной диффузионного слоя xJ=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.
Класс H01L21/225 диффузия из твердой фазы в твердую фазу или обратно, например легирование оксидного слоя