СПОСОБ ДИФФУЗИИ БОРА
METHOD OF DIFFUSING BORON

Изобретение относится к технологии получения силовых кремниевых транзисторов, в частности для формирования активной базовой области.
3
Известен способ диффузии бора с применением жидкого источника бора BBr с образованием боросиликатного стекла из газовой фазы при температурах 800-1200°С [1].
3
Известен другой способ диффузии бора из газообразного источника - BCL 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.
2
2
2
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 N=240 л/ч, кислород O=120 л/ч, водород Н=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.
2
2
2
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: O=100 л/ч; N=200 л/ч; H=7,5 л/ч; время загонки бора 25 минут при температуре 900°С.
S
J
S
J
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R) и определения глубины диффузионного слоя (x). Поверхностное сопротивление равно - R=120±10 Ом/см при глубине, равной x=10±2,5 мкм.
ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
2
2
2
Процесс проводят при следующем расходе газов: O=110 л/ч; N=220 л/ч; Н=7,5 л/ч; время загонки бора 20 минут при температуре 850°С.
S
J
S
J
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R) и определения глубины диффузионного слоя (x). Поверхностное сопротивление равно - R=140±10 Ом/см при глубине, равной x=13±2,5 мкм.
ПРИМЕР 3. Способ осуществляют аналогично условию примера 1.
2
2
2
Процесс проводят при следующем расходе газов: на этапе загонки O=120 л/ч; N=240 л/ч; Н=7,5 л/ч; время загонки бора 10-15 минут при температуре 800°С.
S
J
S
J
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R) и определения глубины диффузионного слоя (x). Поверхностное сопротивление для первой базы после загонки бора равно - R=160±10 Ом/см при глубине, равной x=15±2,5 мкм.
S
J
Таким образом, предлагаемый способ, по сравнению с прототипами, позволяет проводить процесс диффузии бора при температуре, равной 800°С и получить R=160±10 Ом/см с глубиной диффузионного слоя x=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.