Способ изготовления твердых планарных источников диффузии бора на основе нитрида бора

Способ изготовления твердых планарных источников диффузии бора на основе нитрида бора

Реферат

 

Изобретение относится к технологии создания высоколегированных P⁺ - слоев в кремниевых пластинах диаметром 100 мм мм при температурах диффузии 725 - 975°С. Цель - повышение уровня легирования полупроводников из твердых планарных источников при 725 - 975°С при производстве интегральных микросхем. Источник диффузии бора изготавливается следующим образом. Приготавливают диффузант путем смешивания порошков нитрида бора и кремния при следующем количественном соотношении, мас.ч: нитрид бора 85 - 95, порошок кремния 5 - 15. Диффузант наносят на кремниевую подложку и спекают источник при 975 - 1050°С в течение 30 - 60 мин. Пористость такого источника увеличивается на 50 - 60%.

Изобретение относится к технологии создания высоколегированных р⁺-слоев в кремниевых пластинах диаметром 100 мм при температурах диффузии 725-975^оС. Целью изобретения является повышение уровня легирования полупроводников из твердых планарных источников при 725-975^оС при производстве интегральных микросхем. При спекании твердых источников выше 1050^оС происходит быстрое окисление порошка кремния в диффузанте и снижение концентрации бора в поверхностной окисленной пленке, что приводит к ухудшению спекаемости диффузанта и снижению процента выхода годных твердых источников. Уменьшение температуры спекания ниже 975^оС приводит к необходимости значительного удлинения операции спекания и ухудшению качества спекания диффузанта на термостойком носителе. При содержании порошка нитрида бора в количестве менее 85 мас.ч. источник не обеспечивает высокий уровень легирования диффузионных слоев на низких температурах. Верхний предел содержания порошка нитрида бора - 95 мас. ч. ограничивается минимальным содержанием порошка кремния - 5 мас.ч. При содержании порошка кремния в диффузанте ниже 5 мас.ч. ухудшается спекание боросодержащего материала с подложкой и самого материала, снижает процент выхода годных, ухудшаются термомеханические свойства источников, понижается пористость источников. При содержании порошка кремния в диффузанте выше 15 мас.ч. происходит увеличение БСС (боросиликатного стекла) в объеме диффузанта, что приводит к снижению процента выхода годных источников при изготовлении, понижается содержание порошка нитрида бора и уровень легирования кремниевых пластин. При увеличении времени спекания более 60 мин уменьшается пористость источника. При уменьшении времени менее 30 мин спекание диффузанта с подложкой недостаточно. П р и м е р 1. Приготавливают диффузант, смешивая 85 мас.ч. порошка нитрида бора с 15 мас.ч. порошка кремния. Приготавливают пасту диффузанта, добавляя к смеси порошков 5%-ный раствор крахмала. Наносят пасту диффузанта толщиной 0,8 мм на обе стороны пластин кремния диаметром 102 мм методом сеткографии, а затем сушат пластины в течение 30 мин при 180^оС. Затем пластины устанавливают вертикально в кварцевую кассету и проводят спекание в окислительной среде при 1050^оС в течение 30 мин. П р и м е р 2. Приготавливают диффузант, смешивая 90 мас.ч. порошка нитрида бора с 10 мас.ч. порошка кремния. Далее все операции проводят по примеру 1, а спекание - при 1000^оС в течение 45 мин. П р и м е р 3. Приготавливают диффузант, смешивая 95 мас.ч. порошка нитрида бора с 5 мас.ч. порошка кремния. Далее все операции проводят по примеру 1, а спекание - при 975^оС в течение 60 мин. Пористость такого источника увеличивается на 50-60^оС, а уровень легирования повышается в 1,4-1,6 раза.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ПЛАНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ДИФФУЗИИ БОРА НА ОСНОВЕ НИТРИДА БОРА, включающий приготовление диффузанта путем смешивания порошков нитрида бора и наполнителя, нанесение диффузанта на кремниевую пластину и спекание в окислительной среде, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня легирования полупроводников из твердых планарных источников при 725 - 975^oС при производстве интегральных микросхем, в качестве наполнителя диффузант содержит порошок кремния при следующем соотношении компонентов диффузанта, мас.ч.: Нитрид бора - 85 - 95 Порошок кремния - 5 - 15 а спекание проводят при 975 - 1050^oС в течение 30 - 60 мин.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000