СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ P-ОБЛАСТИ
METHOD OF P-REGION FORMATION

Изобретение относится к технологии проведения диффузии галлия для формирования р-области, в частности при изготовлении полупроводниковых приборов и кремниевых мощных транзисторов.
Известны различные способы формирования р-области диффузии галлия: методом открытой трубы и методом запаянной ампулы в вакууме из легированных окислов [1].
Недостатками этих способов заключается в том, что при проведении диффузии галлия значительно сложнее получить равномерное распределение поверхностной концентрации по всей поверхности подложки.
Целью изобретения является уменьшение разброса значений поверхностной концентраций и получения равномерного легирования по всей поверхности подложек.
2
3
Поставленная цель достигается проведением процесса диффузии галлия с применением окиси галлия (GaO).
2
3
Сущность способа заключается в том, что в качестве источника диффузанта используется окись галлия (GaO) в виде порошка. Процесс проводят в два этапа: 1 - загонка галлия и 2 - разгонка галлия в одной трубе. Загонку и разгонку проводят при температуре процесса -1220°С, время загонки равно 30 минут; а время разгонки - 130 минут.
2
3
2
2
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что технологический процесс диффузии галлия проводят из окиси галлия (GaO) в виде порошка. Затем навеску помещают рядом с подложкой. Перед проведением диффузии галлия проводят насыщение кварцевой трубы смесью (N+H) в течение 30 минут. И после проведения диффузии галлия в два этапа на поверхности подложки образуется слой стекла.
S
S
S
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R) на установке «FPP-5000». Поверхностное сопротивление на этапе загонки R=320±10 Ом/см, а на этапе разгонки - R=220±10 Ом/см.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:
2
3
2
2
ПРИМЕР 1: Технологический процесс диффузии галлия проводят в однозонной диффузионной печи на установке СДОМ-3/100. Кремниевые подложки размещаются на кварцевых лодочках, а в качестве диффузанта используется окись галлия (GaO) в виде порошка. Навеску помещают рядом с подложкой, а перед диффузией проводят насыщение кварцевой трубы смесью (N+H) в течение 30 минут. Процесс проводят в инертной среде, очищенной от водяных паров и кислорода в два этапа: 1 - загонка и 2 - разгонка в одной кварцевой трубе. Подложки предварительно нагревают до 850°С и после проведения процесса диффузии галлия на поверхности подложки образуется слой стекла.
Температура загонки и разгонки процесса -1200°С, время загонки равно 50 минут; а время разгонки -150 минут.
S
S
S
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R) на установке «FPP-5000». Поверхностное сопротивление на этапе загонки R=240±10 Ом/см, а на этапе разгонки - R=140±10 Ом/см.
ПРИМЕР 2: Способ осуществляют аналогично условию примера 1, при температуре загонки и разгонки процесса -1220°С, время загонки равно 40 минут; а время разгонки -140 минут.
S
S
S
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R) на установке «FPP-5000». Поверхностное сопротивление на этапе загонки R=280±10 Ом/см, а на этапе разгонки - R=180±10 Ом/см.
ПРИМЕР 3: Способ осуществляют аналогично условию примера 1, при следующем расходе газов:
Температура загонки и разгонки процесса -1220°С, время загонки равно 30 минут; а время разгонки - 130 минут.
S
S
S
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R) на установке «FPP-5000». Поверхностное сопротивление на этапе загонки R=320±10 Ом/см, а на этапе разгонки - R=220±10 Ом/см.
Таким образом, предлагаемый способ диффузии галлия с применением источника диффузанта - окиси галлия в виде порошка по сравнению с прототипом позволяет обеспечивать точное регулирование поверхностного сопротивления и уменьшение разброса значений поверхностной концентрации и получения равномерного легирования по длине лодочек.
Литература
1. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, М.: «Высшая школа», 1986, с.158-162.