Способ дозирования источника примеси при диффузии

Способ дозирования источника примеси при диффузии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А H И Е 3228I4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок«з Cassnelx

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 11 VI.1970 (№ 1447764/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ЗО.Х1.1971. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 9.II.1972

М. Кл. Н 017 7/64

Комитет по делам иэобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.382,001.2 (088.8) Автор изобретения

B. П. Милонов

Заявитель

СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКА ПРИМЕСИ

ПРИ ДИФФУЗИИ

Изобретение относится к области производства полупроводниковых приборов по технологии, использующей диффузию из газовой фазы в замкнутом объеме.

Известен способ дозирования источника примеси, по которому производят отвсшивание определенного количества предварительно измельченного источника примеси.

Недостаток способа заключается в том, что при необходимости получения весьма малых навесок диффузанта (1 яг и менее) необходимо производить многократное взвешивание измель «енного вещества, пог;еременно вводя и удаляя ничтожно малые количества вещества для получения необходимой навески с допустимой точностью, поскольку ««евозмо>к««о предварительно оценить визуально или какимлибо другим способом количество вещества, подле>кащее взвешиванию. Само взвешивапи. столь малы.; навесок, особенно введение и удаление добавочных количеств вещества, представляет значительные трудности, С««особ является длитель««ь«м и трудоемким.

Предварительное измельчение диффузапта приводит неизоежпо к его загрязнению.

Для упрощения способа и устранения возможности загрязнения диффузанта последний напыляют в вакууме на инертную подложку, которую затем разрезают на равные доли и набирают такое количество долей подложк««, чтобы вес диффузанта на них, определяемый по площади и привесу подложки, соответствовал необходимой навеске источника примеси.

Пластину из инертного материала взвеши5 вают, помещают в камеру вакуумного напыления и в условиях высокого вакуума наносят равномерный по толщине слоц диффузанта.

После напыления пластину вновь взвешивают, определяя I«o разности весов вес напыленного

10 диффузанта. Далее пластину помещают на установку скрайбированпя и разрезают «а равные доли, задавая определенный шаг скрайбирования. Таким образом, известна площадь одной доли пластины. Исходя из

15 объема диффузионной ампулы и требования определенной концентрации диффузанта в этом объеме, определяют навеску источника легирующей примеси и выполняют ее с достаточной точностью, набирая необходимое число

20 долей пластины с диффузантом.

Примером технического осуществления способа является дозирование селена, являющегося основной донорной примесью для арсенида галлия. Подвергаемые лег««рова««и«о пла25 стины из арсенида галлия ««1«е«от диаметр порядка 20 л«ль Объем диффуз««онной ампулы составляет 30 см . Для обеспечения легирования арсенида галлия селеном до концентрации доноров порядка 10" слг концентрация

Ç0 атомов селена в объеме ампулы должна быть

Д порядка 10" см- . Такая концентрация селена в объеме ампулы создается навеской диффузанта 0,39 мг. Отбор столь малых количеств измельченного материала при взвешивании по известному способу связан со значительными трудностями. Получение селена, равно как и целого ряда других диффузантов, таких как кремний, германий, хром и др., в виде тонко прокатанной фольги или тонкотянутой проволоки и последующее отделение долей их для получения нужной навески невозможно ввиду хрупкости этих материалов. По предлагаемому способу напыление селена вели на пластинку из термически окисленного кремния, Пластину известной плошади предварительно взвешивали на точных весах, затем помещали в камеру вакуумного напыления, где в вакууме порядка 10 —." мм рт. ст. осуществляли напыление слоя селена. Высокий вакуум и температурный режим напыления позволили получить равномерную по толщине пленку по всей пластине. Контроль толщины селенового покрытия на пластине производили в процессе напыления.

Напыление вели на пластину площадью

630 и и- . После напыления пластину взвешивали. Вес исходной пластины составлял

437,8 мг, а после напыления — 439,1 мг. Таким образом, вес напыленного селена составил 1,3 мг.

Пластину далее разрезали на установке скрайбирования с шагом резания 2 ли в обоих направлениях. В результате скрайбирования

322814 было получено свыше 100 долей пластины размером 2)(2 мм . Вес селена на каждой доле составил 8,25X10 — мг. Полученные доли помещали в эксикатор во избежание возможного загрязнения и окисления селена и использовали для получения требуемой навески диффузанта при диффузии селена в арсенид галлия. Навеска 0,39 мг была набрана с приемлемой точностью из 17 долей. Точность набо10 ра навески может быть повышена за счет уменьшения размера долей (уменьшения шага скрайбирования) и уменьшения толщины слоя, что практически возможно. Повышение точности дозирования достигается за счет на15 пыления пленок диффузанта различной толщины на ряд подложек, которые затем разрезают с различным шагом скрайбирования, получая равные доли, вес диффузанта на которых будет отличаться от подложки к подлож20 ке.

Предмет изобретения

Способ дозирования источника примеси при

25 диффузии в замкнутом объеме, отличающий: ся тем, что, с целью увеличения точности и устранения возможности загрязнения диффузанта, слой диффузанта, напыленный на инертную подложку и определенный по пло30 щади и привесу подложки, разделяют, например скрайбированием, на равные доли для последующего набора их до необходимого количества диффузанта.

Составитель Й. Островская

Редактор T. Загребельная Техред Л. Богданова Корректоры: Л. Ilарьйова и T. Гревцова

Заказ 156/18 Изд. № 1792 Тираж 473 Подписное

LIHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2