Способ формирования эмиттерной области транзистора


 


Владельцы патента RU 2542591:

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

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.

 

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.

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов и мощных кремниевых транзисторов, в частности глубокой диффузии фосфора, для формирования диффузионных кремниевых структур.

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 часов [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: O2=37,8±0,5 л/ч; N2=740 л/ч; H2=7,5 л/ч, и времени, равном 60 мин; на этапе разгонки процесс проводят при температуре 1150°C при следующем расходе газов: O2=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.

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

Поставленная цель достигается проведением процесса с использованием твердого планарного источника фосфора (ТПДФ), при следующем соотношении компонентов: N2 - 750 л/ч, O2 - 40±0,5 л/ч, H2 - 8 л/ч, при температуре процесса 900°C на этапе загонки, при расходах кислорода O2=40±0,5 л/ч и азота N2=750 л/ч, при температуре T=1000°C на этапе разгонки фосфора.

Сущность способа заключается в том, что на поверхности кремниевой подложки образуется слой фосфоросиликатного стекла при температуре 1000°C за счет реакций между твердым планарным источником фосфора с кислородом и азотом, далее проводят процесс разгонки в карбидкремниевой трубе при температуре 1000°C, при расходах: кислорода O2=40±0,5 л/ч и азота N2=750 л/ч. Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления на установке FPP-5000 и определение 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:

O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; H2=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 T=1050°C, при расходах газов: O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки 50 часов.

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:

O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; H2=8 л/ч, и с твердого планарного источника. Время загонки фосфора 30 минут 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: O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки 60 часов.

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: O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; H2=8 л/ч, и с твердого планарного источника (ТПДФ-100). Время загонки фосфора 50 минут при температуре 980°C, поверхностное сопротивления RS=0,48±0,1 Ом/см.

На этапе разгонки фосфора процесс проводят при температуре 1100°C при расходах газов: O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки 70 часов.

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:

O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч; H2=8 л/ч, и с твердого планарного источника (ТПДФ-100). Время загонки фосфора 40 минут при температуре 900°C, поверхностное сопротивления RS=0,6±0,1 Ом/см.

На этапе разгонки фосфора процесс проводят при температуре 1000°C при расходах газов: O2=40±0,5 л/ч; N2=750 л/ч, и времени разгонки 75 часов.

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 1000°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 - 75 часов.

Литература

1. З.Ю. Готра. Технология микроэлектронных устройств. Москва, Радио и связь, 1991 г., с.128.

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

Способ диффузии фосфора из твердого планарного источника, включающий формирование диффузионных кремниевых структур с использованием твердого планарного источника фосфора, отличающийся тем, что 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 мин; 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 ч.



 

Похожие патенты:
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 микроэлектронике, в частности к установкам для легирования полупроводников при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.
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 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.
Наверх