Способ получения боросиликатных слоев в производстве изготовления мощных транзисторов
METHOD FOR PRODUCTION OF BOROSILICATE LAYERS IN MANUFACTURE OF POWER TRANSISTORS

Изобретение относится к технологии изготовления силовых кремниевых транзисторов и интегральных схем (ИС), в частности для формирования активной базовой области.
Известны способы проведения процесса диффузии бора из твердого планарного жидкого и газообразного источника [1].
Также известны различные способы проведения процесса диффузии бора [2-6].
Недостатками этих способов является неравномерность распределения поверхностного сопротивления, высокие температуры и длительность процесса.
Целью изобретения является равномерность разброса значений поверхностного сопротивления по всей поверхности кремниевой пластины, уменьшения температуры и длительности процесса.
3
2
2
3
Поставленная цель достигается проведением процесса диффузии бора с применением жидкого источника - трехбромистый бор (BBr), при следующем расходе газов: кислород O=120 л/ч, азот N=240 л/ч. Температура процесса 880°С, длительность процесса 14±2 минут. В газ-носитель добавляют кислород для окисления трехбромистого бора (BBr) до окиси бора (В2О3) и для защиты поверхности от образования черных нерастворимых отложений.
Сущность способа заключается в том, что на поверхности кремниевой пластины образуется боросиликатный слой при температуре 880°С, за счет реакции:
3
2
2
3
2
4BBr+3O→2BO+6Br
S
S
Контроль измерения поверхностного сопротивления (R) осуществляется на установке "FPP-5000". При этом поверхностное сопротивление - R=45±5 Ом/см.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:
2
2
ПРИМЕР 1: Технологический процесс диффузия 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: О=100 л/ч; N=200 л/ч. Температура - 1000°С, время загонки бора 8±2 минут.
S
Контроль измерения поверхностного сопротивления (R) осуществляется на установке "FPP-5000".
S
R=85±5 Ом/см.
2
2
ПРИМЕР 2: Способ осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс проводят при следующем расходе газов: на этапе загонки - О=110; N=210 л/ч.
S
Температура - 950°С, время загонки бора - 10±2 минут. Поверхностное сопротивление равно R=75±5 Ом/см.
ПРИМЕР 3: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
2
2
Процесс проводят при следующем расходе газов: на этапе загонки - O=110; N=220 л/ч.
S
Температура - 900°С, время загонки бора - 12±2 минут. Поверхностное сопротивление равно R=65±5 Ом/см.
ПРИМЕР 4: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
2
2
Процесс проводят при следующем расходе газов: на этапе загонки - O=120; N=240 л/ч.
S
Температура - 880°С, время загонки бора - 14±2 минут. Поверхностное сопротивление равно R=55±5 Ом/см.
ПРИМЕР 5: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
2
2
Процесс проводят при следующем расходе газов: на этапе загонки - О=120; N=240 л/ч.
S
Температура - 880°С, время загонки бора - 14±2 минут. Поверхностное сопротивление равно R=45±5 Ом/см.
3
S
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипами, позволяет получить боросиликатный слой из жидкого источника трехбромистого бора (BBr) при температуре равной 880°С и поверхностным сопротивлением R=45±5 Ом/см, при этом обеспечивается уменьшение разброса значений поверхностного сопротивления по кремниевой пластине, снижение температуры и длительности процесса. По воспроизводимости и возможности регулирования параметров системы с источником в жидкой фазе лучше, чем системы с источником в твердой фазе. Поверхностной концентрацией можно управлять путем изменения температуры диффузии, температуры источника и расхода потока.
1 п. ф.
Литература:
1. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. М.: «Радио и связь», 1991, с. 179-180.
2. Патент Рос. Федерация №2361316, МПК H01L 21/225, опубл. 10.07.09.
3. Патент Рос. Федерация №2575613, МПК H01L 31/18, опубл. 20.02.16.
4. Патент Рос. Федерация №2378739, МПК H01L 21/316, опубл. 10.01.10.
5. Патент Рос. Федерация №2524151, МПК H01L 21/316, опубл. 27.07.14.
6. Шангереева Б.А., Шахмаева А.Р., Шангереев Ю.П. Способ диффузии бора для формирования р-области. Сборник статей Международной научно-практической конференции журнала «SCITECHNOLOGY». - Латвия: SCITECHNOLOGY, 2017. - 153 с.