CS223526B1 - Způsob difúze ?+ a N+ vrstev při výrobě Křemíkových dozimetrických diod - Google Patents

Abstract

Způsob spočívá v tom, že se P+vrstva vytváří difúzí bóru a N+vrstva difúzí fosforu při teplotě 800 až 1000°C po dobu nejvýše 5 hodin, přičemž zahřívání se provádí rychlostí nejvýše 20*C/min. Způsob lze aplikovat pro výrobu polovodičových součástek, které vyžadují extré- ; mně vysokou dobu života minoritních •nosičů.

Description

Vynález se týká způsobu difúze P⁺ a N⁺ vrstev při výrobě křemíkových dozimetrických diod.

V současné době se při výrobě dozimetrických diod používá difúzních procesů, to je difúze boru a fluoru s teplotami nad llOC^u, které přinášejí značné komplikace, jelikož při těchto teplotách dochází k velké aktivaci termorekombinačních center, které mají vliv na dobu života minoritních nosičů proudu, která se zkracuje a tím i na výsledné parametry, to je na velikost počátečního napětí při daném proudu a také na rozptyl těchto parametrů, to je výtěžnost. Ovlivňování koncentrace termotekombihačních center se dosud při výrobě těchto diod provádělo pomocí getr&čních účinků buď fosforsilikátových skel nebo narušenou vrstvičkou za současného velmi pomalého náběhu a poklesu teplot. Keprodukovatelnost těchto getrací byla značně nízká a časy nutné pro difúzi velmi dlouhé.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob difúze

P⁺ a N* vrstev při výrobě křemíkových dozimetrických diod. Podstata způsobu spočívá v tom, že se P⁺ vrstva vytváří difúzí bóru?

a N+ vrstva difúzí fosforu při teplotě 800 až lOOoj^J po dobu nejvýše 5 hodin, přičemž zahřívání se provádí rychlostí nejvýše 20^C/min a chlazení menší než 2^0/min.

Pro krytí nedifuzních stran křemíkových destiček se používá kysličník křemičitý, vytvořený -způsobem pyrolytického nanášení při teplotě 400^0.

Základní účinek způsobu podle vynálezu spočívá v minimální aktivaci termorekombinačních center, v podstatném zkrácení vý223 526

- 2 robního procesu, značné reprodukovatelnosti, dobré shodě parametrů diod a v umožnění výroby citlivějších diod zvětšením tlouštky základního materiálu diodo

Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán na konkrétním příkladu provedení.

Příklad

Křemíkové desky požadovaného měrného odporu a dané tloušťky byly po označení jedné strany mechanicky očištěny saponátem a opláchnuty deionizovánou vodou. Další čištění se provedlo v horké kyselině, sírové a aktivované peroxidem vodíku, načež opět následovalo oplachování vodou. Sušení desek se provedlo odstředěním.

Na označenou stranu byla deponována 1,5yům tlustá vrstva kysličníku křemičitého metodou pyrolytického nanášení při teplotě 400^C. Neoznačená strana byla oživena leptáním ve vodou zředěné kyselině fluorovodíkové v poměru 1:10 a desky byly opět opláchnuty ve vodě a odstředěny.

Do neoznačené strany byla provedena difúze bóru z reakční fáze. rozkladem dekaboranu v proudu nosného plynu při teplotě 91C^C po dobu 100 min. Křemíkové desky byly přitom uloženy na.plocho na broušené křemenné desce v tzv. lodičce. Velká tepelná kapacita lodičky zaručuje pomalé .rozehřívání křemíkových desek, netvoří se teplotní gradienty a teplotní proces je bezdefektní.

Po ukončení této operace byly křemíkové*desky· oleptány v kyselině fluorovodíkové, opláchnuty ve vodě a osušeny⁵ odstředěním. Na neoznačenou stranu byla deponována vrstva kysličníku křemičitého o tloušťce 1,5 ^fcm. Označená' strana byla oživena leptáním ve zředěné kyselině fluorovodíkové v poměru 1:10, načež následovalo opláchnutí a odstředění. Difúze fosforu se provedla z reakční fáze rozkladem oxichloridu fosforečného v proudu nosného plynu. Křemíkové desky byly zasunuty do pece, vyhřáté na teplotu 7θθ|%, po zasunutí se provedl náběh na pracovní teplotu rychlostí POf^/min. Difúze byla provedena při teplotě 951¾

3223 526 po dobu 60 min. Po ukončení difúze se teploto snižovala rychlostí l°C/min., až do 650^0.

Parametry difúzních vrstev byly následující; difúze bóru;

-3 = 3011/q , x-j =1,2 yum povrchová koncentrace sv 2.10 cm .

S V difúze fosforu.:

H_s = 10O/Q . xj = 1 ,2>um, povrchová koncentrace 4.ΙΟ^θοπΓ^.

Uvedený způsob difúze lze aplikovat pro výrobu polovodičových součástek, které vyžadují extrémně vysokou dobu života minoritních nosičů proudu. Dále uvedený způsob difúze pri výrobě dozimetrických diod přinese značnou ekonomickou úsporu.

Claims (1)

1. Způsob difúze P⁺ a N⁺ vrstev při výrobě křemíkových dozírné trických diod,vyznačující se tím, že se P⁺ vrstva vytváří difúzí bóru a K⁺ vrstva difúzí fosforu při teplotě 600 až lOOOrt po dobu nejvýše 5 hodin, přičemž zahřívání se provádí řP rychlostí nejvýše 20p>/min a chlazení rychlostí menší-než 2^0/min.