СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА ИЗ ПЯТИОКИСИ ФОСФОРА
METHOD OF PRODUCING GLASS FROM PHOSPHORUS PENTOXIDE

Изобретение относится к технологии получения мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения фосфоро-силикатных стекол для формирования
p-n переходов.
3
3
3
Известны способы получения p-n переходов на основе различных диффузантов: твердый планарный источник (ТПИ); жидкие - POCl, PCl и газообразные - PH [1].
Недостатками этих способов является неравномерное распределение концентрации по поверхности кремниевой пластины и длительность процесса.
Образующиеся в процессе диффузии фосфора пленки фосфоросиликатного стекла (ФСС) являются хорошим средством геттерирования примесей в полупроводниковой технологии.
Целью изобретения является уменьшение разброса значений поверхностной концентрации по всей поверхности кремниевой пластины и уменьшение длительности процесса.
2
5
Поставленная цель достигается проведением технологического процесса диффузии фосфора в однозонной диффузионной печи типа на установке СДОМ-3/100 с применением твердого источника пятиокиси фосфора - фосфорный ангидрид (PO).
2
2
5
2
2
Сущность способа диффузии фосфора заключается в том, что кремниевые пластины загружают в кварцевую лодочку, помешенную в кварцевую трубу, находящуюся внутри нагретой однозонной печи СДОМ-3/100. Через трубу пропускается поток газа носителя - водород (H), а фосфорный ангидрид (PO) помешают в зону источника и нагревают до температуры 300°С, при которой происходит испарение источника. Процесс проводят при следующем расходе газов: O=40 л/ч, азот - N=500 л/ч.
2
5
Диффузию фосфора проводят из фосфорного ангидрида в откачанной ампуле и в открытой трубе в потоке сухого азота с расходом 1 л/мин. Газом-носителем служит водород. Присутствие паров воды в газе-носителе не допускается, так как на поверхности кремниевых пластин образуется метафосфорная кислота, которая вызывает уменьшение поверхностной концентрации атомов фосфора. Протекая над РО, газ-носитель захватывает молекулы пятиокиси фосфора и переносит их в зону диффузии.
S
S
Температура процесса 1050°C и время проведения процесса равно 40 минут. Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R). Поверхностное сопротивление равно - R=140±10 Ом/см.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.
2
ПРИМЕР 1: Технологический процесс диффузии фосфора проводят в однозонной диффузионной печи типа на установке СДОМ-3/100. Кремниевые пластины загружают в кварцевую лодочку, помещенную в кварцевую трубу однозонной печи СДОМ-3/100. В качестве диффузанта используется твердый источник фосфорный ангидрид, а газом носителем служит водород (H).
2
2
Процесс проводят при следующем расходе газов: О=50 л/ч, азот - N=600 л/ч. Температура процесса 1160°C и время проведения процесса загонки - 60 минут.
S
S
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R). Поверхностное сопротивление - R=100±5 Ом/см.
ПРИМЕР 2: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
2
2
Технологический процесс проводят при следующем расходе газов: O=45 л/ч, азот - N=550 л/ч. Температура процесса 1100°C и время проведения процесса загонки - 50 минут.
S
S
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R). Поверхностное сопротивление - R=120±5 Ом/см.
ПРИМЕР 3: Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
2
2
Технологический процесс проводят при следующем расходе газов: О=40 л/ч, азот - N=500 л/ч. Температура процесса 1050°C и время проведения процесса загонки - 40 минут.
S
S
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R). Поверхностное сопротивление - R=140±10 Ом/см.
2
5
S
Таким образом, предлагаемый способ, по сравнению с прототипами, позволяет проводить процесс диффузии фосфора с применением твердого источника диффузанта - фосфорный ангидрид (PO).при температуре 1050°C и времени - 40 минут, и получить R=140±10 Ом/см, при котором обеспечивается уменьшение разброса значений поверхностной концентрации по кремниевой пластине, снижение длительности и температуры процесса.
Литература
1.
А.И.Курносов. Материалы для полупроводниковых приборов и интегральных схем. -М.: «Высшая школа». 1980. 327 с.