СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ P-ОБЛАСТИ Российский патент 2014 года по МПК H01L21/225 

Описание патента на изобретение RU2534386C2

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 (Ga2O3).

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 (RS) 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.

Похожие патенты RU2534386C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ДИФФУЗИИ БОРА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ Р-ОБЛАСТИ 2013
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шангереева Бийке Алиевна
  • Шангереев Юсуп Пахрутдинович
  • Муртазалиев Азамат Ибрагимович
RU2524151C1
Способ получения боросиликатных слоев в производстве изготовления мощных транзисторов 2020
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шангереева Бийке Алиевна
  • Шахмаева Айшат Расуловна
RU2786376C2
СПОСОБ ДИФФУЗИИ ФОСФОРА ИЗ ТВЕРДОГО ПЛАНАРНОГО ИСТОЧНИКА 2008
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шангереева Бийке Алиевна
  • Шахмаева Айшат Расуловна
RU2359355C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЭМИТТЕРНОЙ ОБЛАСТИ ТРАНЗИСТОРА 2013
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шахмаева Айшат Расуловна
  • Захарова Патимат Расуловна
RU2542591C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАТВОРНОЙ ОБЛАСТИ СИЛОВОГО ТРАНЗИСТОРА 2014
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шахмаева Айшат Расуловна
  • Захарова Патимат Расуловна
RU2594652C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСТОКОВОЙ ОБЛАСТИ СИЛОВОГО ТРАНЗИСТОРА 2014
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шахмаева Айшат Расуловна
  • Захарова Патимат Расуловна
RU2567405C2
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ АКТИВНОЙ N-ОБЛАСТИ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 2014
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шахмаева Айшат Расуловна
  • Шангереева Бийке Алиевна
  • Захарова Патимат Расуловна
  • Муртузалиев Азамат Ибрагимович
RU2586267C2
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ АКТИВНОЙ p- ОБЛАСТИ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 2014
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шахмаева Айшат Расуловна
  • Шангереева Бийке Алиевна
  • Захарова Патимат Расуловна
  • Шангереев Юсуп Пахрудинович
RU2575613C2
ДИФФУЗИЯ ФОСФОРА ИЗ НИТРИДА ФОСФОРА (PN) 2013
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шангереева Бийке Алиевна
  • Шангереев Юсуп Пахрутдинович
  • Муртазалиев Азамат Ибрагимович
RU2524140C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА ИЗ ПЯТИОКИСИ ФОСФОРА 2013
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шангереева Бийке Алиевна
  • Шангереев Юсуп Пахрутдинович
  • Муртазалиев Азамат Ибрагимович
RU2524149C1

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ P-ОБЛАСТИ

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 (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. Поверхностное сопротивление на этапе загонки 320±10 Ом/см, а на этапе разгонки 220±10 Ом/см.

Формула изобретения RU 2 534 386 C2

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.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2534386C2

З.Ю.Готра
Технология микроэлектронных устройств
Справочник
М
Радио и связь
Циркуль-угломер 1920
  • Казаков П.И.
SU1991A1
Индукционная катушка 1920
  • Федоров В.С.
SU187A1
US 3573116 A, 30.03.1971
Автоматический регулятор плотности пульпы 1956
  • Агушев В.А.
  • Кутузов В.Т.
SU113447A1
JP 55096630 A, 23.07.1980
JP 2012084699 A, 26.04.2012.

RU 2 534 386 C2

Авторы

Исмаилов Тагир Абдурашидович

Шангереева Бийке Алиевна

Даты

2014-11-27Публикация

2012-12-18Подача