DE2306614A1 - Verfahren zum eindiffundieren von arsen aus der festen phase in silicium - Google Patents

Verfahren zum eindiffundieren von arsen aus der festen phase in silicium

Info

Publication number
DE2306614A1
DE2306614A1 DE2306614A DE2306614A DE2306614A1 DE 2306614 A1 DE2306614 A1 DE 2306614A1 DE 2306614 A DE2306614 A DE 2306614A DE 2306614 A DE2306614 A DE 2306614A DE 2306614 A1 DE2306614 A1 DE 2306614A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
arsenic
layer
doped
diffusion
glass layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2306614A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2306614C2 (de
Inventor
Klaus Dietrich Beyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2306614A1 publication Critical patent/DE2306614A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2306614C2 publication Critical patent/DE2306614C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02142—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing silicon and at least one metal element, e.g. metal silicate based insulators or metal silicon oxynitrides
    • H01L21/02145—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing silicon and at least one metal element, e.g. metal silicate based insulators or metal silicon oxynitrides the material containing aluminium, e.g. AlSiOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02211—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound being a silane, e.g. disilane, methylsilane or chlorosilane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02214—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen
    • H01L21/02216—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen the compound being a molecule comprising at least one silicon-oxygen bond and the compound having hydrogen or an organic group attached to the silicon or oxygen, e.g. a siloxane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
    • H01L21/0223—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate
    • H01L21/02233—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of the semiconductor substrate or a semiconductor layer
    • H01L21/02236—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of the semiconductor substrate or a semiconductor layer group IV semiconductor
    • H01L21/02238—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by oxidation, e.g. oxidation of the substrate of the semiconductor substrate or a semiconductor layer group IV semiconductor silicon in uncombined form, i.e. pure silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
    • H01L21/02255—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02337—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
    • H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
    • H01L21/2251—Diffusion into or out of group IV semiconductors
    • H01L21/2254—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides
    • H01L21/2255—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides the applied layer comprising oxides only, e.g. P2O5, PSG, H3BO3, doped oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/3165—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass formed by oxidation
    • H01L21/31654—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass formed by oxidation of semiconductor materials, e.g. the body itself
    • H01L21/31658—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass formed by oxidation of semiconductor materials, e.g. the body itself by thermal oxidation, e.g. of SiGe
    • H01L21/31662—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass formed by oxidation of semiconductor materials, e.g. the body itself by thermal oxidation, e.g. of SiGe of silicon in uncombined form
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/04—Dopants, special
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/041—Doping control in crystal growth
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/043—Dual dielectric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/118—Oxide films
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/914—Doping
    • Y10S438/92—Controlling diffusion profile by oxidation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/914—Doping
    • Y10S438/923—Diffusion through a layer

Description

23066H
Böblingen, 5. Februar 1973 oe-fr
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amt1. Aktenζeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: FI 971 109
Verfahren zum Eindiffundieren von Arsen aus der festen Phase in Silicium
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von arsendotierten Schichten in Siliciumplättchen durch Diffusion aus einer auf das Siliciumplättchen aufgebrachten, arsendotierten Glasschicht.
In der Halbleitertechnik ist es ein gängiges Verfahren, p- bzw. η-leitende Schichten durch Eindiffundieren von Dotierungsstoffen herzustellen.
Am längsten bekannt sind Verfahren, bei denen das Halbleitermaterial dem gasförmig vorliegenden Dotierungsmaterial bei hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Zu diesen Verfahren gehört z.B. die Kapseldiffusion, bei der das Halbleitermaterial und eine feste, aber bei hohen Temperaturen langsam das Dotierungsmaterial gasförmig abgebende Diffusionsquelle in eine Quarzkapsel eingeschmolzen wird. Bei der auch zu diesen Verfahren zählenden offenen Diffusion wird ein mit dem Dotierungsstoff beladener Trägergasstrom über das hocherhitzte Halbleitermaterial geleitet. Die Schwierigkeit bei allen diesen Verfahren ist es, eine homogene Dotierung über das ganze Siliciumplättchen bzw. über die ganze Charge zu erhalten. Hinzu kommt bei der Kapseldiffusion, daß sie teuer ist und bei der offenen Arsendiffusion, daß gasförmige Arsenverbindungen sehr giftig sind und deshalb für eine Verwendung in einer Fabrikation nicht in Frage kommen.
309838/1U3
23066H
In neuerer Zeit wurde ein Verfahren vorgeschlagen, das den geschilderten Schwierigkeiten begegnet, in dem vor der Diffusion mit geringem Aufwand auf das Halbleitermaterial eine den Dotierungsstoff enthaltende Schicht aufgebracht wird, aus welcher in einer inerten Atmosphäre der Dotierungsstoff bei hohen Temperaturen in das Halbleitermaterial eindiffundiert. Besonders im Fall des Arsens wurde jedoch die Erfahrung gemacht, daß es mit diesem Verfahren nur mit Schwierigkeiten möglich ist, hoch dotierte Schichten mit Oberflächenkonzentrationen in der Größenordnung von 10
21 3
bis 10 Arsenatome/cm , wie sie in der Halbleitertechnik benötigt werden, zu erzeugen.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit welchem Halbleitermaterial ohne größeren apparativen und zeitlichen Aufwand homogen und so hoch mit Arsen dotiert wird, daß
19 die Oberflächenkonzentration der dotierten Halbleiterschicht 10 Arsenatome pro cm übersteigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß spätestens zum Beginn der Dif-fusion eine diffusionsbegünstigende Zwischenschicht zwischen dem Siliciumplättchen und der arsendotierten Glasschicht erzeugt wird.
Es wird angenommen, daß die Zwischenschicht die Bildung einer die Diffusion hemmenden aus einer Si, As und SiO2 enthaltenden Verbindung bestehenden Schicht verhindert und deshalb eine tief eindringende, hoch konzentrierte Dotierung des Halbleitermaterials ermöglicht, obwohl SiO2-Schichten an sich mit der Dicke zunehmend die Diffusion behindern. Auf diese Weise vermeidet das erfindungsgemäße Verfahren die erkannte Schwierigkeit beim Diffundieren von Arsen aus der festen Phase, hat aber alle Vorteile, wie z.B. Homogenität und sichere Handhabung,, dieses vorgeschlagenen Verfahrens.
Es ist vorteilhaft, wenn die Zwischenschicht 100 bis 900 S dick gemacht wird. Eine zu dünne Zwischenschicht verhindert nicht hinreichend die Bildung der diffusionshemmenden Si-As-SiO^Verbindung.
FI 971 109 3098387 1U3
23066H
Eine zu dicke Zwischenschicht stellt ihrerseits eine Diffusionsbarriere dar.
Die Zwischenschicht wird in vorteilhafter Weise aus SiO2 hergestellt, da diese Verbindung bei Siliciumhalbleitern viel verwendet wird und bei ihrer Anwendung keinerlei nicht voraussehbare, störende Nebeneffekte auftreten können. Außerdem läßt sich bei Verwendung von SiO2 das beschriebene Verfahren vorteilhaft sehr einfach durchführen, indem nach dem Aufbringen der arsendotierten Glasschicht das Siliciumplättchen in einem Verfahrensschritt bei der Diffusionstemperatur zunächst eine festgelegte Zeit in einer oxydierenden Atmosphäre und anschließend bis zum Ablauf der vorherbestimmten Diffusionszeit in einer inerten Atmoshäre erhitzt wird.
In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn die Zwischenschicht vor der arsendotierten Glasschicht aufgebracht wird. Die brauchbaren Materialien zum Herstellen der Zwischenschicht sind in diesen Fällen nämlich zahlreicher. Z.B. läßt sich dann in vorteilhafter Weise als Zwischenschicht eine Silicatglasschicht verwenden, die noch wirksamer ist als eine ebenso dicke SiO2-Schicht.
Es ist vorteilhaft, wenn die arsendotierte Glasschicht 1000 bis 5000 8 dick gemacht wird. Bei kleineren Schichtdicken ist zu fürchten, daß Schwankungen der Schichtdicke die Homogenität der Dotierung beeinträchtigen. Dickere Schichtdicken bringen keine weiteren Vorteile und wurden das Verfahren unnötig verteuern.
Um eine 10 Arsen-Atome/cm überschreitende Oberflächenkonzentration in der dotierten Siliciumschicht zu erreichen, ist es
20 vorteilhaft, wenn die arsendotierte Glasschicht mit 10 bis 5 χ IO ^ Arsen-Atomen/cm dotiert wird.
In vorteilhafter Weise wird zur Herstellung der arsendotierten Glasschicht eine Mischung aus einem Siloxan, einer organischen
Fi 971 109 309838/1143
Arsenverbindung und einem Lösungsmittel auf das Siliciumplättchen aufgeschleudert und anschließend in einer Ozon-Atmosphäre unter Erhitzen zersetzt. In dieser Mischung liegen die Bestandteile der arsendotierten Glasschicht in gelöster oder wenigstens kolloidal gelöster Form vor, wodurch eine homogene Verteilung des Dotierungsstoffs in der dotierten Glasschicht gewährleistet ist. Außerdem lassen sich zum Aufbringen der arsendotierten Schicht Geräte verwenden, die in einer Halbleiterfertigung ohnehin vorhanden sind. Es ist vorteilhaft, wenn bei Temperaturen zwischen 1000 und 1200 0C diffundiert,wird. Bei niedrigeren Temperaturen geht die Diffusion zu langsam vor sich, bei höheren wird der Diffusionsofen und das notwendige Quarzmaterial zu sehr beansprucht.
Bei Verwenden des beschriebenen Verfahrens bei der Herstellung integrierter Schaltkreise ist es vorteilhaft, wenn zum selektiven Dotieren des Siliciumplättchens die arsendotierte Glasschicht Über den nicht zu dotierenden Gebieten selektiv entfernt wird und anschließend im Diffusionsofen der oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt wird, da dann eine zusätzliche Diffusionsmaske aus SiO2 nicht benötigt wird.
Die Erfindung wird anhand von durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in einem Flußdiagramm den Ablauf des beschriebenen Verfahrens und
Fig. 2 im Querschnitt einen Ausschnitt aus einer Halbleiterstruktur , die ein nach dem beschriebenen Verfahren diffundiertes Gebiet und auf dem Halbleitersubstrat aufgebrachte dotierte und undotierte Oxidschichten zeigt.
Bei der Anwendung des beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von arsendotierten Bereichen, deren Arsenoberflächenkonzentration 1019 Atome/cm übersteigt, wird, wie die Fig. 2 zeigt,
Fi 971 109 309838/1 U 3
23066U
eine arsendotierte Glasschicht 12 auf dem Siliciumplättchen 10 aufgebracht. Der Verfahrensschritt, in dem die Glasschicht 12 auf dem Substrat aufgebracht wird, ist in dem Flußdiagramm in der Fig. 1 mit 14 bezeichnet. Als Material für die das Arsen enthaltende Glasschicht 12, ist jeder Stoff geeignet, der eine Diffusionsteraperatur zwischen lOOO und 1250 0C aushält. Es können Glasmaterialien oder SiO2 benutzt werden. Die Glasschicht kann erzeugt werden, indem eine Glas oder SiO, suspendiert enthaltende Flüssigkeit auf das Plättchen aufgeschleudert und anschließend zum Zusammensintern der Teilchen erhitzt wird. Die dotierte Schicht kann auch durch pyrolytische Zersetzung oder durch Kathodenzerstäubung aufgebracht werden. Am günstigsten ist es, die dotierte Schicht in der Weise aufzubringen, daß eine Flüssigkeit auf die Siliciumplättchen aufgeschleudert wird, die in echt oder wenigstens kolloidal gelöster Form Verbindungen enthält, die Arsen, Si-0-Gruppen oder beides enthalten. Solche SiO-Verbindungen sind z.B. Siloxane. Auf dem Plättchen bildet sich dann eine Schicht aus Siloxanpolymer, die eine Arsenverbindung enthält. Beim Erhitzen zersetzt sich diese Schicht in eine As-dotierte SiO^-Schicht. Ein solches lineares oder verzweigtes Siloxanpolymer kann z.B. folgende Formel haben:
R
R-Si-O-
RR RR
Si-O -Si - R oder R-Si-O-Si-R
II II
[R R 0 0
_X R-Si-O-Si-R
I I
R R
Dabei wird unter R eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine OH-Gruppe, ein Wasserstoffatom, eine Phenyl-Gruppe oder eine lineare oder verzweigte Siloxankette verstanden. Als organische As-Verbindungen sind Triphenylarsinoxid, Triphenylarsin, Arsinosiloxan und Ester der arsenigen Säure mit der allgemeinen Formel As |Ör"] 3 geeignet, wobei R für eine Alkyl-Gruppe steht. Die Glasschicht 12 wird bevorzugt auf eine Maskierungsschicht 16, in die Diffusionsöffnungen 18 geätzt sind, aufgebracht. Die Glas-
Fi 971 109 309838/1 U 3"
23066U-
schicht 12 kann jede brauchbare Dicke haben. Bevorzugt wird ein Bereich zwischen-1000 und 5000 S. Es ist auch möglich, die dotierte Glasschicht 12 auf die Oberfläche des Plättchens 10 aufzubringen und anschließend selektiv Teile der Schicht zu entfernen, so daß die Schicht nur über den Gebieten des Halbleitermaterials stehen bleibt, die dotiert werden sollen. Zu selektiven Entfernung der dotierten Schicht können konventionelle Photolithographie- und Ätzverfahren benutzt werden. Die Arsenkonzentration in der dotierten Glasschicht,, wird von dem Dotierungsgrad f der bei der Diffusion erreicht werden soll, von dem Glasmaterial und von der Diffusionstemperatur abhängen. Im allgemeinen, wird die Konzentration des Dotierungsstoffs im Glas bzw. SiO2 ^m Bereicn zwischen 10 und 5 χ 10 Atome/cm liegen.
Nachdem, die arsendotierte Schicht 12 gebildet worden ist, wird das Plättchen in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt. Dieser Verfahrens schritt hat in dem Flußdiägramm in der Fig. 1 die Nr. Die oxydierende Atmosphäre kann aus jedem geeigneten Gas bzw. Gasgemisch bestehen. Bevorzugt wird O2, Luft oder Wasserdampf. Normalerweise wird bei Atmosphärendruck gearbeitet; dies ist aber keine Bedingung für die Durchführung des Verfahrens. Auch die Art des Ofens ist nicht kritisch. Normalerweise wird jedoch ein konventioneller Diffusionsofen, der mit der notwendigen Gasversorgung versehen ist, verwendet. Wird ein Diffusionsofen verwendet, kann die Bildung der SiO^-Schicht und die Diffusion im selben Ofen durchgeführt werden. Zur Bildung der SiO2-Schicht wird das Plättchen auf lOOO bis 1200 0C erhitzt. Der günstigste Temperaturbereich zur Bildung einer dünnen SiO2-Schicht 22 an der Grenzfläche zwischen dem Plättchen 10 und der Glasschicht 12 liegt zwischen 1100 und 12OO °C. Die brauchbare Dicke der Schicht 22 liegt zwischen 100 und 900 S, bevorzugt wird der Bereich zwischen 200 und 300 8. Die notwendige Zeit zur Bildung dieser Schicht 22 hängt ab von der Temperatur, der Zusammensetzung der oxidierenden Atmosphäre und der Dicke der dotierten Glasschicht 12.
FI 971 109
3 0 9 8 3 8/1 1 43
23066H
Anschließend wird das Erhitzen des Plättchens, wie der Verfahrensschritt 24 in der Fig. 1 andeutet, in einer inerten Gasatmosphäre fortgesetzt, um das in der Fig. 2 gezeigte diffundierte Gebiet zu erzeugen. Die inerte Atmosphäre kann aus jedem geeigneten Gas bestehen, wie z.B. Stickstoff, Argon, Helium oder CO,. Stickstoff oder Argon werden aus wirtschaftlichen Gründen vorgezogen. Als Diffusionstemperatur kann jede geeignete Temperatur gewählt werden. Im allgemeinen wird jedoch ein Bereich zwischen 1000 und 1250 0C gewählt, wobei der Bereich zwischen 1150 und 1200 0C am meisten bevorzugt wird. Dabei wird das Plättchen konventionell, z.B. durch Induktion geheizt. Die Duffusionszeit hängt ab von der Temperatur, der Konzentration des DotierungsStoffs in der Schicht 12 und auch von der gewünschten Diffusionstiefe. Im allgemeinen wird die Diffusionszeit zwischen 20 Minuten und 8 Stunden liegen.
Die zwei aufeinanderfolgenden Schritte können einfach so durchgeführt werden, daß man das Plättchen im Diffusionsofenrohr auf einer bestimmten Temperatur hält und nur zu einem festgelegten Zeitpunkt die oxidierende Gasatmosphäre durch die inerte ersetzt.
Eine andere Möglichkeit, hohe Arsenkonzentrationen in Silicium durch Diffusion zu erzeugen, besteht darin, die dünne SiO--Schicht 22 vor dem Herstellen der arsendotierten Glasschicht 12 zu erzeugen. Die Maskierungsschicht 16 wird wie oben beschrieben hergestellt. Dann wird die Schicht 22 durch ein geeignetes Verfahren, bevorzugt durch thermische Oxydation in einer Schichtdicke zwischen 100 und 900 A* erzeugt. Im allgemeinen wird eine Schichtdicke zwischen 6OO und 900 8 angestrebt. Eine 600 A* dicke thermische Oxidschicht kann erzeugt werden, indem das Plättchen 15 Minuten lang in Sauerstoff auf 1100 °C erhitzt wird. Die Schicht 22 kann auch in bekannter Weise durch pyrolytlsche Zersetzung oder Kathodenzerstäubung aufgebracht werden. Anschließend wird die dotierte Glasschicht, wie oben beschrieben, erzeugt, und das Substrat wird auf eine Temperatur erhitzt, bei dem das Arsen aus der Schicht 12 durch die Schicht 22 in das Substrat IO unter Bildung des dotierten Gebiets 26 diffundiert.
Fi 971 109 3 0 9838/1143
23066H
Die dabei verwendete dotierte Glasschicht 12 und die angewandten Diffusionstemperaturen und -zeiten sind ähnlich wie oben beschrieben. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Doppelschicht aus der dotierten Glasschicht 12 und der SiO2-Schicht nur selektiv aufzubringen. Diese Möglichkeit macht die Maskierungsschicht 16 unnötig.
Das beschriebene Verfahren wird anhand der folgenden Beispiele noch näher erläutert.
Beispiel I
Auf fünf p-dotierte Siliciumplättchen mit <1OO>-Orientierung wurde je eine arsendotierte Glasschicht aufgebracht. Zu diesem Zweck wurde auf jedes Plättchen eine Flüssigkeit aufgeschleudert, die aus 1,2g Methylpolysiloxan {SiO2-Gehalt: 80 %), das als Glaslack von der Firma Owens-Illinois unter der Typbezeichnung 650 vertrieben wird, 1,2 g einer Verbindung mit der Formel As [0-Si(CgH5J2-O]3As und 10 g n-Butylazetat bestand, um die aufgeschleuderte Schicht zu dotiertem SiO9 zu zersetzen, wurden
\ -o
die Plättchen anschließend in einer Ozonatmosphäre bei 210 C eine halbe Stunde lang erhitzt. Dann wurde das erste Plättchen 90 Minuten lang in einer Argonatmosphäre, das zweite Plättchen 10 Minuten lang in einer Sauerstoffatmosphäre und anschließend 80 Minuten lang in einer Argonatmosphäre, das dritte Plättchen 15 Minuten in einer Sauerstoffatmosphäre und anschließend 75 Minuten lang in einer Argonatmosphäre, das vierte Plättchen 30 Minuten lang in einer Sauerstoffatmosphäre und anschließend 60 Minuten in einer Argonatmosphäre und das fünfte Plättchen 90 Minuten lang in einer Sauerstoffatmosphäre erhitzt. Die Temperatur beim Erhitzen in Sauerstoff und Argon lag jeweils bei 1150 °C. Schließlich wurde die Eindringtiefe und der Oberflächenwiderstand der durch Diffusion dotierten Gebiete bestimmt. Die Dicke der SiO^Zwischenschicht wurde geschätzt. Die Versuchsbedingungen und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Fi 971 109 3.09838/1 143 '
Platt- Diffusions-Dauer Oberflächen- Eindring- Dicke der chen (1150- C) Widerstand tiefe (μ) SiO2-ZwI-
(Ω/q) schenschicht
1 90 Min. Ar 75 ± 3 0,9 0
2 10 Min. O2 80 Min. Ar 13,6 ± 0,2 1,4 200
3 15 Min. O2 75 Min. Ar 12,7 ± 0,4 1,4 300
4 30 Min. O2 60 Min. Ar 14,7 ± 0,2 1,3 500
5 90 Min. O2 17,5 ± 0,1 1,3 1700
Die Ergebnisse zeigen, daß die Eindringtiefe bei den Plättchen und 3, die 10 bzw. 15 Minuten der Sauerstoffatmosphäre ausgesetzt worden waren, am größten war. Bei diesen beiden Plättchen war auch der Oberflächenwiderstand am geringsten, d.h. die Konzentration des DotierungsStoffs am höchsten. Die Ergebnisse zeigen eindeutig den Vorteil einer dünnen Schicht aus SiQ2 zwischen dem Halbleitermaterial und der dotierten Glasschicht.
Beispiel II
In diesem Beispiel wurden die Versuche des Beispiels I wiederholt mit dem einen Unterschied, daß die Diffusionstemperatur auf 1175 0C erhöht wurde. Die Versuchsbedingungen und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Plättchen Diffusions-Dauer Oberflächen- Eindring-(1175 0C) Widerstand (Ω/D) tiefe (p)
1 90 Min. Ar 55 ± 2 1,29
2 5 Min. O2 85 Min. Ar 13,4 ± 0,2 1,87
3 15 Min. O2 75 Min. Ar 9,7 ± 0,1 1,88
4 45 Min. O2 45 Min. Ar 12,5 ± 0,1 1,83
5 90 Min. O0 13,2 ± 0,3 1,85
Die im Beispiel 2 erzielten Ergebnisse bestätigen die im Beispiel 1 erzielten Resultate und zeigen, daß bei unterschiedlichen Temperaturen im wesentlichen dieselben Ergebnisse erzielt werden.
Fi 971 109 309838/1143
- ίο -
Beispiel III
Im Beispiel· III werden die Versuche des Beispiels II wiederholt mit dem einen Unterschied, daß die Gesamtdiffusionszeit auf 140 Minuten erhöht wurde. Die Versuchsbedingungen und die erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Plättchen Diffusions-
(1175 0C)		 N2 Dauer - Oberflächen
widerstand
(Ω/D)		 0,7 Eindring
tiefe (μ)
1 140 Min. °2 48,2 ± 0,1 1,8
2 15 Min. °2 125 Min. N2 10,2 ± 0,1 2,37
3 20 Min. °2 120 Min. N2 9,7 ± 0,1 2,40
4 30 Min. 110 Min. N2 9,1 ± 0,2 2,44
5 140 Min. 12,0 ± 2,26
Die Ergebnisse zeigen, daß die in den beiden ersten Beispielen beobachtete Wirkung der SiO^Zwischenschicht auch erzielt wird, wenn die Gesamtdiffusionszeit erhöht wird.
Beispiel IV
In diesem Beispiel wurde die SiO^-Zwischenschicht vor dem Aufbringen der arsendotierten Glasschicht aufgewachsen. Von vier p-dotierten Siliciumplättchen wurde das erste nicht oxydiert und auf dem zweiten, dritten und vierten wurden thermische SiO3-Schichten von 300, 614 bzw. 876 A aufgewachsen. Anschließend wurde die arsendotierte Glasschicht, wie im Beispiel I beschrieben, durch Aufschleudern einer Flüssigkeit und nachfolgender Zersetzung erzeugt. Dann wurden die Plättchen in einem Diffusionsofen 90 Minuten lang bei 1175 0C in Stickstoff erhitzt. Schließlich wurde der Oberflächenwiderstand und die Eindringtiefe gemessen. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengestellt:
FI 971 109
309838/1 1 43
23066U
Platt- Dicke der SiO2- Oberflächenchen Zwischenschicht Widerstand (S) (n/D)
Eindringtiefe (u)
As-Oberflächen-Konzentration in At./ecm
300 614 876
55,5 ± 2,2 1,29
37,2 ± 0,5 1,48
31.5 ± 0,4 1,54
24.6 ± 0,9 1,46
4,3 χ 10 6,0 x 10
7.0 χ 10
1.1 χ 10
19 19 19 20
Die Ergebnisse zeigen, daß die Oberflächenkonzentration an Arsen in Silicium mit zunehmender Dicke der SiO2-Zwischenschicht ansteigt trotz der Tatsache, daß eine Si0o-Schicht mit zunehmender Dicke eine immer stärker werdende Diffusionsbarriere für Arsen darstellt.
Beispiel V
In diesem Beispiel wurden Zwischenschichten aus SiO2 und aus Aluminiumsilicat miteinander verglichen. Auf dem ersten Siliciumplättchen wurde eine 578 8 dicke SiO2-Schicht thermisch gewachsen und auf dem zweiten Plättchen wurde eine 497 Ä dicke Aluminiumsilicatglasschicht erzeugt durch Zersetzen einer Schicht, die aus 0,4 g des von der Firma Owens-Illinois vertriebenen Harzlacks mit der Typenbezeichnung 650 und 0,2 g einer Verbindung mit der Formel Al[C5H7O2]3 bestand, in Ozon. Auf beiden Plättchen wurde eine arsendotierte Glasschicht, wie in den vorigen Beispielen beschrieben, hergestellt. Schließlich wurden die beiden Plättchen in einem Diffusionsofen 140 Minuten lang bei 1175 0C in Stickstoff erhitzt. Die Ergebnisse der Versuche sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Plättchen Zwischen-Schicht
Zusammensetzung Dicke (Ä)		 578 Oberflächen-
Widerstand
(Ω/Ρ)		 Eindring
tiefe (μ)
1 SiO2 497 26,7 ± 0,3 1,88
2 Aluminium- 16,0 ± 0,1 2,17
silicatglas 3838/ 1 143
FI 971 109 3 0 (
Die Ergebnisse zeigen, daß eine, Zwischenschicht aus Aluminiumsilicat noch wirkungsvoller ist als eine Zwischenschicht aus SiO2.
Beispiel VI
In diesem Beispiel wurde die arsendotierte Oxidschicht auf einem Siliciumplättchen aus der Dampfphase aufgebracht, indem SiH, und AsH3 vermischt mit Sauerstoff und Stickstoff über ein Siliciumplättchen geleitet wurde, das auf 500 C erhitzt war. Anschließend wurde das Plättchen in einem Diffusionsofen bei 1150 C zunächst 15 Minuten einer Sauerstoffatmosphäre und dann 25 Minuten einer Stickstoffatmosphäre ausgesetzt. Die Dicke der SiO3-ZWischenschicht lag schätzungsweise zwischen 150 und 300 S. Der gemessene Oberflächenwiderstand lag bei 32 Ω/α und die gemessene Eindringtiefe bei 1 μ. Das Beispiel zeigt, daß das beschriebene Verfahren auch dann anwendbar ist, wenn die dotierte Arsenschicht durch pyrolytische Zersetzung aufgebracht wird.
FI 971 109
309838/1143

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Erzeugen von arsendotierten Schichten in Siliciumplättchen durch Diffusion aus einer auf das SiIiciumplättchen aufgebrachten, arsendotierten Glasschicht, dadurch gekennzeichnet, daß spätestens zu Beginn der Diffusion eine diffusionsbegünstigende Zwischenschicht (22) zwischen dem Siliciumplättchen (10) und der arsendotierten Glasschicht (12) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (22) 100 bis 900 i? dick gemacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (22) aus SiO2 hergestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der arsendotierten Glasschicht (12) das Siliciumplättchen bei der Diffusionstemperatur in . einem Verfahrensschritt zunächst eine festgelegte Zeit in einer oxydierenden Atmosphäre und anschließend bis zum Ablauf der vorherbestimmten Diffusionszeit in einer inerten Atmosphäre erhitzt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (22) vor der arsendotierten Glasschicht (12) aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht (22) eine Silicatglasschicht verwendet wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die arsendotierte Glasschicht (12) 1000 bis 5000 A* dick gemacht wird.
Fi 971 109 309838/1U3
8. Verfahren nach einem öder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die arsendotierte Glasschicht (12) mit 10 bis 5 χ 10 Ars en a tome η/ cm dotiert wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der arsendotierten Glasschicht (12) eine Mischung aus einem Siloxan,
• einer organischen Arsenverbindung und einem Lösungsmittel ■ auf das Siliciumplättchen (10) aufgeschleudert, und anschließend in einer Ozonatmosphäre unter Erhitzen zersetzt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Temperaturen zwischen 1000 und 1200 0C diffundiert wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der inerten Atmosphäre N~, Ar, He, CO^ oder eine Mischung von mindestens zwei dieser Gase verwendet wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsdauer zwischen 20 Minuten und 8 Stunden festgelegt wird.
13. Verfahren nach einem öder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, . dadurch gekennzeichnet, daß zum selektiven Dotieren des Siliciumplättchens die arsendotierte Glasschicht 12) und die Zwischenschicht (22) auf ein selektiv mit einer Oxidschicht (16) bedecktes Siliciumplättchen (10) aufgebracht wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum selektiven Dotieren des Siliciumplättchens (10) die arsendotierte Glasschicht (12)
FI m 109 309838/1U3
~ 15 -
über den nicht zu dotierenden Gebieten selektiv entfernt und das Siliciumplättchen anschließend im Diffusionsofen der oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt wird.
Fi 971 109 3 0 9838/ 1 1 A3
JlU
Leerseite
DE2306614A 1972-02-14 1973-02-10 Verfahren zum Eindiffundieren von Arsen in Silicium aus einer arsendotierten Glasschicht Expired DE2306614C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22603372A 1972-02-14 1972-02-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2306614A1 true DE2306614A1 (de) 1973-09-20
DE2306614C2 DE2306614C2 (de) 1985-04-18

Family

ID=22847286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2306614A Expired DE2306614C2 (de) 1972-02-14 1973-02-10 Verfahren zum Eindiffundieren von Arsen in Silicium aus einer arsendotierten Glasschicht

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3798081A (de)
JP (1) JPS5519053B2 (de)
DE (1) DE2306614C2 (de)
FR (1) FR2172099B1 (de)
GB (1) GB1398952A (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4009058A (en) * 1975-06-16 1977-02-22 Rca Corporation Method of fabricating large area, high voltage PIN photodiode devices
JPS5279666A (en) * 1975-12-25 1977-07-04 Matsushita Electronics Corp Production of transistor
NL7604986A (nl) * 1976-05-11 1977-11-15 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleider- inrichting, en inrichting vervaardigd door toe- passing van de werkwijze.
JPS6035818B2 (ja) * 1976-09-22 1985-08-16 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
DE2810378A1 (de) * 1978-03-10 1979-09-20 Demetron Verfahren zum dotieren von halbleiterkristallen
US4274892A (en) * 1978-12-14 1981-06-23 Trw Inc. Dopant diffusion method of making semiconductor products
US4355454A (en) * 1979-09-05 1982-10-26 Texas Instruments Incorporated Coating device with As2 -O3 -SiO2
US4319260A (en) * 1979-09-05 1982-03-09 Texas Instruments Incorporated Multilevel interconnect system for high density silicon gate field effect transistors
US4571366A (en) * 1982-02-11 1986-02-18 Owens-Illinois, Inc. Process for forming a doped oxide film and doped semiconductor
US4755486A (en) * 1986-12-11 1988-07-05 Siemens Aktiengesellschaft Method of producing a defined arsenic doping in silicon semiconductor substrates
US5120677A (en) * 1989-03-23 1992-06-09 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method for making a semiconductor device by doping with arsenic, of at least 25 wt. % into a polysilicon layer
JPH0397224A (ja) * 1989-09-11 1991-04-23 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
EP0491975A1 (de) * 1990-12-21 1992-07-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung einer definierten Arsendotierung in geätzten Gräben in Silizium-Halbleitersubstraten
US5273934A (en) * 1991-06-19 1993-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Method for producing a doped region in a substrate
TW304293B (en) * 1996-11-18 1997-05-01 United Microelectronics Corp Manufacturing method for shallow trench isolation
US6333245B1 (en) 1999-12-21 2001-12-25 International Business Machines Corporation Method for introducing dopants into semiconductor devices using a germanium oxide sacrificial layer
EP4042486A4 (de) * 2019-10-07 2023-09-06 Crockett, Addison Silizium-auf-isolator-substrat mit trap-rich-schicht und verfahren zum herstellen davon

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3541676A (en) * 1967-12-18 1970-11-24 Gen Electric Method of forming field-effect transistors utilizing doped insulators as activator source
DE2013576A1 (de) * 1969-11-25 1971-05-27 Genser M Verfahren zum Aufbringen von dotierten und undotierten Kieselsaurefilmen auf Halbleiteroberflachen

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055776A (en) * 1960-12-12 1962-09-25 Pacific Semiconductors Inc Masking technique
US3477886A (en) * 1964-12-07 1969-11-11 Motorola Inc Controlled diffusions in semiconductive materials
FR1529175A (fr) * 1966-06-24 1968-06-14 Philips Nv Procédé pour introduire par diffusion de l'arsenic dans des corps de silicium
DE1644028A1 (de) * 1967-06-01 1971-03-25 Telefunken Patent Verfahren zum Eindiffundieren von Stoerstellen in einen begrenzten Bereich eines Halbleiterkoerpers
US3574009A (en) * 1968-03-06 1971-04-06 Unitrode Corp Controlled doping of semiconductors
US3607468A (en) * 1968-10-07 1971-09-21 Ibm Method of forming shallow junction semiconductor devices
US3646665A (en) * 1970-05-22 1972-03-07 Gen Electric Complementary mis-fet devices and method of fabrication
US3660156A (en) * 1970-08-19 1972-05-02 Monsanto Co Semiconductor doping compositions
US3690969A (en) * 1971-05-03 1972-09-12 Motorola Inc Method of doping semiconductor substrates

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3541676A (en) * 1967-12-18 1970-11-24 Gen Electric Method of forming field-effect transistors utilizing doped insulators as activator source
DE2013576A1 (de) * 1969-11-25 1971-05-27 Genser M Verfahren zum Aufbringen von dotierten und undotierten Kieselsaurefilmen auf Halbleiteroberflachen

Also Published As

Publication number Publication date
GB1398952A (en) 1975-06-25
JPS5519053B2 (de) 1980-05-23
US3798081A (en) 1974-03-19
JPS4890473A (de) 1973-11-26
FR2172099A1 (de) 1973-09-28
DE2306614C2 (de) 1985-04-18
FR2172099B1 (de) 1976-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2306614A1 (de) Verfahren zum eindiffundieren von arsen aus der festen phase in silicium
DE69637166T2 (de) Verfahren zur Härtung eines Wasserstoff-Silsesquioxanharzes mittels Elektronenstrahlen zur Umwandlung in eine Silika enthaltende Keramikbeschichtung
EP0010624A1 (de) Verfahren zur Ausbildung sehr kleiner Maskenöffnungen für die Herstellung von Halbleiterschaltungsanordnungen
CH615781A5 (de)
DE2557079C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Maskierungsschicht
DE1213054B (de) Diffusionsverfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen
DE1514018A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Betriebseigenschaften von Halbleiterbauelementen
DE2316520C3 (de) Verfahren zum Dotieren von Halbleiterplättchen durch Diffusion aus einer auf das Halbleitermaterial aufgebrachten Schicht
DE2560576C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer integrierten Injektions-Schaltungsanordnung
EP0003330B1 (de) Verfahren zum Herstellen von hochintegrierten Halbleiteranordnungen mit aneinandergrenzenden, hochdotierten Halbleiterzonen entgegengesetzten Leitungstyps
DE3540452A1 (de) Verfahren zur herstellung eines duennschichttransistors
DE2148120C3 (de) Verfahren zum Niederschlagen von Glasfilmen
DE2439535A1 (de) Verfahren zum eindiffundieren aktiver stoerelemente in halbleitermaterialien
DE2506457A1 (de) Verfahren zur herstellung einer silikatischen abdeckschicht auf einer halbleiterscheibe durch zentrifugalbeschichtung
DE2422970A1 (de) Verfahren zum chemischen niederschlagen von silicium-dioxyd-filmen aus der dampfphase
DE2658304A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE2211875A1 (de) Verfahren zur Herstellung von mit Öffnungen versehenen Filmen aus einem Material auf Basis von Siliciumoxyd auf einem Substrat
DE1589866A1 (de) Halbleiterbauelement mit einem Schutzueberzug und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2650865A1 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleitervorrichtung
EP0032174A1 (de) Verfahren zum Dotieren von Siliciumkörpern durch Eindiffundieren von Bor und Anwendung dieses Verfahrens zum Herstellen von Basiszonen bipolarer Transistoren
DE2007752C3 (de)
DE2006994C3 (de) Verfahren zum Dotieren eines Siliciumkristalls mit Bor oder Phosphor
DE2014903A1 (de) Halbleitervorrichtung mit niedrigem Rauschpegel und Verfahren zu deren Herstellung
DE2018517A1 (en) Semiconductor with passivating film of silica and tantalum - pentoxide having improved moisture resistance
DE3027197A1 (de) Verfahren zum herstellen einer halbleitereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee