Способ получения р- @ перехода в кремний

Способ получения р- @ перехода в кремний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: микроэлектроника, технология изготовления высоковольтных приборов . Сущность изобретения: при изготовлении высоковольтных р-п-переходов в кремнии на кремниевую пластину наносят диффузант. содержащий алюминий и олово в соотношении, мае.ч: 0.006 5п02/А12(МОз)з 0,04, проводят загонку примеси, наносят диффузант, содержащий бор, и затем проводят совместную диффузию. Способ позволяет уменьшить эрозию поверхности кремния. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)s Н О1 (21/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г @УЗНАЯ

" « ИИО ,: ;Q; Qa.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4953447/25 (22) 04.06,91 (46) 30.06.93. Бюл, N 24 (71) Производственное объединение "Фотон" (72)-А.M.Êàíäîâ, А.А,Каплан, О.M.Øìèòêèí, Д.Л.Лившиц, Л.Л,Горлова и И.P.Àëüòìàí

{73) Производственное объединение "Фотон" (56) Патент Японии

М 47 — 35231, кл. 99(5), 1972.

Авторское свидетельство СССР

М 1190853, кл. H 01 L 21/225, 1984.

Изобретение относится к области полупроводникового приборостроения и может быть использовано для получения высоковольтных диодов, транзисторов и тиристоров с однородными по площади перехода электрическими свойствами.

Целью изобретения является увеличение однородности распределения пробивного напряжения по площади пластины при использовании концентрированных источников алюминия на стадии загонки за счет уменьшения эрозии поверхности кремния.

Поставленная цель достигается использованием диффуэанта, содержащего

А!2(ОЗ)з и соединения олова — $п02 в соотно-. шении, мас.ч.: 0,006 А, 0,04, на$n О2

А(2 ОЭ пример состава: 28 г А!2(ОЗ)з, 2-4 г углерода, 0,2-,1 г $п02, 30 г этилового спирта.

Применение предлагаемого способа позволит повысить выход годных приборов, „„5U„„1825432 АЗ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ р-и-ПЕРЕХОДА

В КРЕМНИИ (57) Использование: микроэлектроника. технология изготовления высоковольтных приборов. Сущность изобретения: при изготовлении высоковольтных р-и-переходов в кремнии на кремниевую пластину наносят диффузант, содержащий алюминий и олово в соотношении, мас,ч; 0.006

< $п02/А!2(МОз)з 0,04, проводят загонку примеси, наносят диффузант. содержащий бор, и затем проводят совместную диффузию. Способ позволяет уменьшить эрозию поверхности кремния. 2 ил.

3 создать запасы по обратному напряжению.

При выходе за рамки данных соотношений ингредиентов поставленная цель не достигается, Технология. изготовления диодных структур с высоким пробивным напряжением на кремний и-типа проводимости и р =

=4,5 Ом см предусматривала двухстадийный режим диффузии. На первой стадии на пластины наносили диффузант состава.. мас.ч.: 1-5 А!2(ЙОз)з; 1/2 углерод: 4-5 этиловый спирт, например: А!2(ЙОЗ)з — 7-30 гС вЂ” 3-4 г, этиловый спирт — 30 г.

Нанесение диффуэанта производилось смоченным тампоном по всей поверхности пластины либо центрифугированием капли, нанесенной в центр пластины.

Затем следовал отжиг пластины при 750- 50 С в течение 2 ч на воздухе. После этого на пластины наносили 30 (,-ный раствор борной кислоты для создания р контакта и

1825432 проводили диффузию при T=1250 -5 С в течение 80 ч. Вышеуказанная технология позволяет получать р-п-переход на глубине

100 км, На фиг. 1 представлена зависимость отношения эрозированной поверхности пластин после диффузии к общей площади в процентах от величины отношения

Sn 02

А! — -„= — для различны содержаний

А!2(МОз)з. мас. g,. в диффуэанте состава: "х" — А!2(МОз)з, 2-4 г С, "у" — Sn02 и 30 г этилового спирта ("х" и "у" — варьируются)-отсчет осуществляется по левой оси ординат.

Одновременно график отражает собой процент значений Rs — поверхностного со+ противления с р -стороны, превосходящих

Ом уровень в 1 . принятый в технологии за критерий годности от величины отношения

Яп02/А!2(МОз)з — отсчет по правой оси ординат.

На фиг. 2 представлены гистограммы распределения кристаллов диаметром 6 мм по напряжению пробоя. Кристаллы вырезались из пластин, р-п-переход в которых получен с применением диффуэантов различного состава, Под N 1 представлена гистограмма распределения приборов из пластин с диффузантом состава: А!2(МОз)з—

7 г, С вЂ” 3 г, этиловый спирт — 30 г.

Распределение характериэуЮтся значительной неоднородностью — раэмытие около 150 В, Вод М 2 представлена гистограмма для кристаллов из пластин с диффузантом состава: А!г(МОз)з — 28г, С вЂ” 3 г, этиловый спирт — 30 г.

Этот случай согласно фиг. 1 характеризуется сильной эрозией поверхности; распределение смещено в область низких напряжений пробоя. Случаи с содержанием

А!2(МОз)з — 28 г, Яп02 — 0,2 r (0,0077ь), С вЂ” 3 г, зтиловый спирт — 30 г и А!2(МОз)з — 28 г, Sn02 — 0,7 г(0,0257,), С вЂ” 3 г,этиловый спирт — 30 г представлены гистограммами !!! и !Ч соответственно и характеризуются наиболее предпочтительным распределение приборов по напряжению пробоя. Согласно фиг. 1 им соответствует минимальная эрозия поверхчости.

Таким образом, из данных фиг. 1 и 2 можно заключить, что добавка ЯпОг в состав

5 диффузанта в соотношении, мас.ч.:

Sn 0z

О 006 А| йО Б 5 0.04 позволяет использовать насыщенные алю10 минием источники. Благодаря этому выравнивается распределение параметров по . площади пластины.

Применение предлагаемого способа в производстве кремниевых диодов позволя5 ет увеличить выход годных на 3-57ь. создать запасы по напряжению, увеличить устойчивость приборов к электрическим перегрузкам.

Формула изобретения проводят термообработку, наносят источник диффузии бора и затем проводят совме40 стную диффузию.

2. Способ по и. 1, от л и чаю щи йс я тем, что в качестве источника диффузии алюминия и олова используют смесь состава, мас.ч.:

АЬ(МОз)з

С

Яп02

Этиловый спирт

28

3-4

0,2-1

1. Способ получения р-и-перехода в кремнии, включающий нанесение на кремниевую пластину источников диффузии алю25 миния, олова и бора и последующую совместную диффузию в окисл яющей среде, . отличающийся тем, что, с целью увеличения однородности распределения пробивного напряжения по площаДи за счет

30 уменьшения эрозии поверхности кремния, вначале на поверхность пластины наносят источник диффузии алюминия и олова, содержащий;А1 (ВОз)з и ЯпО в соотношении, мас.ч.:

0.006 S 0,04, А!з МОз

1825432

М ФО . Я aN, e

Редактор

Заказ 2235 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 г

Ъ ф к

1 „

+g я

Qw 6 ф в % у Я 2

1 л

М ь .

4 1

Ф)

Я w а

jg Ъ р Q

000$00075 0,01 00Г 004 О, ОБ 008

Соотношение,&с частей уф и А! (Щ,д pocmdapc

Фиг. 1

200 ЛР .700 Ж0 400 450 М0 550

"юра&ю

Фиг 2

Составитель И.Альтман

Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова