способ формирования p-области
Классы МПК: | H01L21/225 диффузия из твердой фазы в твердую фазу или обратно, например легирование оксидного слоя |
Автор(ы): | Исмаилов Тагир Абдурашидович (RU), Шангереева Бийке Алиевна (RU) |
Патентообладатель(и): | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-12-18 публикация патента:
27.11.2014 |
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. В способе формирования р-области в качестве источника диффузанта используют окись галлия (Ga 2O3) 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. Поверхностное сопротивление на этапе загонки 320±10 Ом/см, а на этапе разгонки 220±10 Ом/см.
Формула изобретения
Способ формирования p-области, включающий диффузию галлия, отличающийся тем, что процесс диффузия галлия проводят в два этапа: 1 - загонка и 2 - разгонка с использованием источника окиси галлия (Ga2O3) в виде порошка при температуре загонки и разгонки, равной 1220°С, время загонки - 30 минут, а на этапе разгонки - 130 минут, при этом поверхностное сопротивление равно: на этапе загонки RS=320±10 Ом/см, а на этапе разгонки RS=220±10 Ом/см.
Описание изобретения к патенту
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.
Поставленная цель достигается проведением процесса диффузии галлия с применением окиси галлия (Ga2 O3).
Сущность способа заключается в том, что в качестве источника диффузанта используется окись галлия (Ga2O3) 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.
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что технологический процесс диффузии галлия проводят из окиси галлия (Ga2O3) в виде порошка. Затем навеску помещают рядом с подложкой. Перед проведением диффузии галлия проводят насыщение кварцевой трубы смесью (N2+H2 ) в течение 30 минут. И после проведения диффузии галлия в два этапа на поверхности подложки образуется слой стекла.
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (RS) на установке «FPP-5000». Поверхностное сопротивление на этапе загонки RS=320±10 Ом/см, а на этапе разгонки - RS=220±10 Ом/см.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:
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 (Ga2O3 ) в виде порошка. Навеску помещают рядом с подложкой, а перед диффузией проводят насыщение кварцевой трубы смесью (N2 +H2) 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.
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (RS) на установке «FPP-5000». Поверхностное сопротивление на этапе загонки RS=240±10 Ом/см, а на этапе разгонки - RS=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.
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (RS) на установке «FPP-5000». Поверхностное сопротивление на этапе загонки RS=280±10 Ом/см, а на этапе разгонки - RS=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.
Контроль процесса проводят путем измерения поверхностного сопротивления (R S) на установке «FPP-5000». Поверхностное сопротивление на этапе загонки RS=320±10 Ом/см, а на этапе разгонки - RS=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.
Класс H01L21/225 диффузия из твердой фазы в твердую фазу или обратно, например легирование оксидного слоя