DE2448258C2 - Feste P↓2↓O↓5↓-Quelle zum Diffusionsdotieren von Halbleitermaterial und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Feste P↓2↓O↓5↓-Quelle zum Diffusionsdotieren von Halbleitermaterial und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft eine feste P2O5-Quelle zum Diffusionsdotieren von Halbleitermaterial und ein Verfahren zu Ihrer Herstellung.
Bei der Herstellung von Halbleiter-Bauelementen, wie Mikrowellen-Transistoren und Integrierten Slliclumschaltungen, hat die Eindiffusion von Phosphor In die Oberflächenschicht von Halblelter-Slliclum erhebliche Bedeutung erlangt. Die Eigenschaften von Halbleiterkörpern werden durch das Diffusionsprofil, Insbesondere durch den npn-Aufbau des Emitters, wesentlich beeinflußt, und die Gestalt der Profile hängt wiederum von der verwendeten Diffusionsquelle ab. Bisher sind bei dem Diffusionsprozeß hauptsächlich flüssige Diffusionsquellen verwendet worden, da brauchbare feste Phosphor-Diffusionsquellen nicht zur Verfügung standen. Als flüssige Phosphorquellen sind Phosphin (PH3), Phosphorpentoxld (P2O5), Phosphoroxychlorld (POCl]) und Phosphorchloride (PCI3 und PCl5) verwendet worden, und von diesen wurden POCIj und PH1 am häufigsten benutzt. Diese fünf Phosphorverbindungen sind sämtlich niedrigschmelzende Stoffe und liegen schon bei Temperaturen unter 650° C als Flüssigkelten oder In Gasphase vor.
Die herkömmlichen Dotierverfahren zum Elndlffundleren von Phosphor unter Verwendung flüssiger Diffusionsquellen werden wie folgt ausgeführt. Eine der obengenannten Verbindungen wird auf eine Temperatur unterhalb 600° C erhitzt und der gebildete Dampf In eine Dotierkammer eingeleitet, die auf eine Temperatur Im Bereich von 850 bis 1200° C gehalten wird. In dieser Kammer sind die zu dotierenden Siliciumschelben senkrecht zum Strom des Dampfes der Phosphorverbindung angeordnet. Bei diesem Verfahren werden die Trägerkonzentration an Phosphor, die Dicke der pnp-Störstellenschicht und andere elektronische Eigenschaften der dotierten Halbleiterscheibe in erster Linie von den Bedingungen der Reaktion zwischen dem phosphorhaltigen Dampf und der festen SUlciumschelbe beeinflußt, und die Reaktion ihrerseits wird wiederum von der Strömungsgeschwlndigkeit des Dampfes beeinflußt.
Für die Herstellung einer gleichmäßigen Diffusionsschicht ist eine gleichmäßige Gasströmung notwendig, die sehr schwer zu verwirklichen Ist. Infolgedessen ist es sehr schwierig, eine gleichmäßige Eindiffusion von Phosphor bei allen Siliciumschelben zu erzielen. Dies ist ein Nachteil herkömmlicher Phosphor-Dotiermethoden unter Verwendung flüssiger Diffusionsquellen. Ein anderer Nachteil der Verwendung flüssiger Diffusionsquellen ist die Gefährlichkeit der Phosphorverbindungen. Phosphin, Phosphoroxychlorld und viele andere Phosphorverbindungen sind giftig, korrosiv, leicht entflammbar und bilden mit Luft explosible Gemische.
Um zu einem befriedigenden Diffusionsverfahren zu gelangen, müssen diese Nachteile beseitigt werden. Ein zweckmäßiges Phosphor-Dlffuslons- oder Dotierverfahren für Halbleiter-Slllclum sollte bieten: 1. eine flache Eindiffusion des Phosphors in das Silicium; 2. eine einfache und unkomplizierte Dotiertechnik, die zuverlässige, reproduzierbare Ergebnisse liefert; 3. hohe Arbeitsslcherhelt, selbst wenn Personal beim Dotieren Abgasen ausgesetzt Ist; 4. vielfache Wiederverwendbarkeit der Diffusionsquellen; und 5. eine Diffusionsquelle in fester Form, die sicher und leicht gehandhabt werden kann.
Eine Anzahl fester Diffusionsquellen sind schon entwickelt worden. Beispiele sind In den US-PS 35 40 951 und 34 73 980 beschrieben. Auch sind schon Dotierverfahren bekannt, bei denen eine Dotier- oder Donorverblndung direkt auf die Oberfläche des Halbleitermaterials aufgebracht wird (US-PS 35 14 348, 36 30 793, 33 54 005 und 27 94 846). Alle diese Dlffuslonsquellen und Dotierverfahren haben aber Nachteile, die zu einer ungleichmäßigen Dotierung führen und es sehr schwierig machen, die Konzentration der Dotierung und die Diffusionstiefe zu lenken.
Aufgabe der Erfindung Ist es, eine feste Diffusionsquelle zum Dotieren von Halbleitern mit Phosphor zur Verfügung zu stellen, mit der die oben aufgestellten Forderungen an ein Dotierverfahren erfüllt werden, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen festen Dlffuslonsquelle anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die feste P2Os-Quelle aus 5 bis 95 Gew.-% Slliciumpyrophosphat und 95 bis 5 Gew.-% Zirconlumpyrophosphat besteht.
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß eine aus 5 bis 95 Gew.-96 Slliciumpyrophosphat und 95 bis 5 Gew.-96 Zlrconiumpyrophosphat bestehende Mischung hergestellt, ein Teil dieser Mischung kalt zu einem Formkörper gepreßt und der Formkörper bei einer Temperatur Im Bereich von 1080 bis 1200° C gesintert wird.
Das Zlrconpyrophosphat (ZrP2Oi) dient bei der festen Phosphorquelle als feuerfester Zusatzstoff. Beim Kaltpressen des Formkörpers werden Drücke Im Bereich von 2750 bis 13 800 N/cm2 angewendet. Druck und Sintertemperatur richten sich jeweils nach der Zusammensetzung und vorgesehenen Verwendung der Phosphorquelle.
Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt
Flg.)' eine Seltentcllansicht eines Dotierofens; und
F1 g. 2 bis 4 graphische Darstellungen der Ergebnisse von Dotierversuchen mit nach dem Verfahren der Erflndung hergestellten Phosphor-Dlffustonsquellen.
Die festen, phosphorhalt Igen Diffusionsquellen der Erfindung werden In Form dünner, runder Scheiben durch Kaltpressen einer Mischung aus feinverteiltem Siliclumpyrophosphat (SlP3O7) und Zirconpyrophosphat ι υ und Sintern des grünen Preßlings bei einer Temperatur in dem obengenannten Bereich hergestellt. Der Sinterkörper besteht aus reinem SlP2O7 mit einer Inerten Phase aus reinem ZrP2O7. Es wurde gefunden, daß die Gegenwart der Verbindung Sl2P2O9USlOj)2 · P2O5] so niedrig wie möglich gehalten werden muß, um einen porösen Körper mit der notwendigen strukturellen Festigkeit und Dotierfähigkeit zu erhalten.
Phosphor-Dotierquellen, die SiP2O7 enthalten, sind aus der DE-OS 24 31 147 bekannt. Diese Phosphor-Dotlerquellen, die auch noch Sl2P2Oc enthalten können, haben eine Inerte Phase aus einem hochschmelzenden Zusatzstoff, wie Zirconiumoxld (ZrO2), das einen Schmelzpunkt von über 2000° G hat. Diese Dotierquellen werden durch Heißpressen von Gemischen der feinverteilten Ausgangsstoffe zu einem im wesentlichen zylindrischen Formkörper und Zerschneiden dieses Heißpreßkörpers mit einer Diamantsäge zu Scheiben der gewünschten Dicke hergestellt. Das Verfahren kann aber nicht befriedigen. Bei der spanenden Bearbeitung treten nicht uner- hebliche Materialverluste auf; die Herstellung und Verarbeitung ist nicht einfach, und die Kosten sind verhältnismäßig hoch. Auch kann es beim Heißpressen des Formkörpers zu einer Expansion und gelegentlich Explosion kommen. Die Produkte sind nicht immer homogen, sondem haben manchmal einen P2Os-relchen Kern und eine verarmte Oberflachenschicht. Ihre thermische Stabilität läßt manchmal zu wünschen übrig; beim Dotieren können Verziehungen, Warmrisse und Blasen auftreten. Schließlich 1st auch die Phosphorübertragung nicht Immer zufriedenstellend.
Diese Schwierigkelten und Nachtelle werden vermieden, wenn die Formgebung nicht durch Heißpressen ausgeführt und als feuerfester Füllstoff und Skelettmaterial ein mit dem Siliclumpyrophosphat verträglicheres Material verwendet wird. Man kann aber die hler beschriebene Mischung aus SlP2O7 und ZrP2O7 auch durch Heißpressen zu einem Formkörper verarbeiten und diesen dann mechanisch in Scheiben trennen, um Phosphor-Dotierquellen zu erhalten. In diesem Fall sollte jedoch ein Formkörper mit einer geringeren als der theoretischen Dichte hergestellt werden, damit man ausreichend poröse Scheiben erhält.
Die Phosphordotierung kommt durch die Zersetzung des SlP2O7 bei hohen Temperaturen gemäß folgender Gleichung zustande:
SlP2O7 - SlO2 + P2Os
Die Zersetzung beginnt bei etwa 700° C und nimmt mit steigender Temperatur zu. Beim Heißpressen kann es daher bei Temperaturen oberhalb HOO0C zu einem raschen Zerfall des Slliciumpyrophosphats kommen. Diese beim Dotieren erwünschte Zersetzllchkelt ist bei der Herstellung des Formkörpers aus den dargelegten Gründen sehr störend, zumal ein Füllstoff wie ZrO2 mit dem freiwerdenden P2O5 zu ZrP2O7 reagieren kann und dadurch eine vorzeitige Verarmung der Phosphorquelle, sowie eine unerwünschte Volumenänderung herbeiführt.
Demgegenüber bietet das Kaltpressen und Sintern eine Reihe von Vorteilen: höhere Gleichmäßigkeit der Dichte von der Mitte zur Kante der Scheibe; gelenkte Porosität, wodurch das P2O5 beim Dotieren leichter entweichen kann; geringerer Betrlebskostenaufwand für die Formgebung; bessere Materialausnutzung durch Fortfall der Materialverluste beim Schneiden; bessere Einhaltung von Dimensionstoleranzen.
Bei dem Verfahren werden zerstäubungsgetrocknete Pulver in den gewünschten Anteilen verwendet. Es wurde gefunden, daß das Verhältnis von Siliclumpyrophosphat zu Zlrconlumpyrophosphat In weiten Grenzen schwanken kann. Ein lOOSSlges Siliclumpyrophosphat kann zwar zum Dotieren bei niedrigen Temperaturen (z.B. 7000C) verwendet werden, 1st aber bei höheren Temperaturen nicht gut brauchbar. Zunächst erweicht reines Siliclumpyrophosphat schon bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen und verliert daher bei höheren Temperaturen seine strukturelle Festigkeit. Auch verläuft die Entwicklung von P2O5 aus 100%Igem Siliclumpyrophosphat verhältnismäßig rasch, so daß die Lenkung der Dotierung Schwierigkeiten bereiten kann. Aus diesen Gründen wird das Siliclumpyrophosphat zusammen mit 5 bis 95 Gew.-96 Zlrconlumpyrophosphat verwendet, das sowohl einen verdünnenden Einfluß bei der P2O5-Emwicklung ausübt als auch bei Dotiertemperatur die erforderliche strukturelle Festigkeit liefert. Dotierquellen mit einem Anteil des Slliciumpyrophosphats geringer als 5% sind wirtschaftlich unvorteilhaft.
Nach sorgfältiger Untersuchung vieler möglicher Zusatzstoffe wurde gefunden, daß ZrP2O7 für eine Verwendung zusammen mit SiP2O7 bei einem Kaltpreßverfahren besonders geeignet 1st. Seine Vorteile bestehen hauptsächlich darin, daß ZrP2O7 bei der Zersetzung des SlP2O7 nicht mit dem P2O5 reagiert; daß es bei Temperaturen bis etwa 1400° C gegen Zersetzung in ZrO2 und P2Os beständig 1st; daß es der kalt gepreßten und gesinterten Scheibe eine gute Warmfestigkeit verleiht; und daß es sich gut kalt pressen läßt.
Bei experimentellen Untersuchungen wurde festgestellt, daß die Gegenwart von Sl2P2O, [SlOj)2 · P2O5] zu einer Erniedrigung des Erweichungspunktes und zu einer Verschlechterung des thermischen Verhaltens führt. Die Verbindung manifestiert sich als rosa Verfärbung balm Brennen bei etwa 1100° C und kann durch eine Röntgenbeugungsanalyse nachgewiesen werden. Es wurde gefunden, daß SiP2O7 ohne Bildung des unerwünschten Si2P2O5 hergestellt werden kann, wenn man für die Reaktion mit dem SlO2 eine reichliche Menge einer P2O5-Quelle verwendet und die Reaktionstemperatur zur Beschleunigung der Reaktion rasch steigert.
Wie beschrieben, werden Mischungen aus feingepulvertem SlP2O7 und ZrP2O7 In den gewünschten Mengenverhältnissen hergestellt. Geeignete Mischungsverhältnisse reichen von 5 Gew.-% SlP2O7 und 95 Gew.-*s ZrP2O7 bis zu 95 Gew.-% SlP2O7 und 5 Gew.-% ZrP2O7. Ein bevorzugter Bereich von Mischungsverhältnissen erstreckt sich von 75 Gew.-96 SiP2O7 und 25 Gew.-96 ZrP2O7 bis zu 25 Gew.-% SlP2O7 und 75 Gew.-96 ZrP2O1. Um den grünen Scheiben eine ausreichende mechanische Festigkeit zu verleihen, werden die gemischten Stoffe mit einem geeigneten organischen Bindemittel gemischt.
Das Pulvergemisch wird In den Formhohlraum eines Preßwerkzeugs gefüllt, dessen Hohlraumdurchmesser Im wesentlichen gleich dem Durchmesser der herzustellenden fertigen Scheibe ist. Zur Erzielung der gewünschten Scheibendicke und Dichte bei dem angewendeten Druck muß genügend Pulvereingefüllt werden. Die Dichte des
Grünkörpers ist proportional dem angewandten Drück und kann daher über diesen beeinflußt werden. Geeignete Drücke reichen von 2750 bis 13 800 N/cm2, wobei der bevorzugte Druckbereich zwischen 6900 und 8275 N/cm2 Hegt.
Die Scheibe wird kalt auf ungefähr die gewünschte Dichte und Dicke gepreßt, aus dem Preßwerkzeug herausgenommen und dann gesintert.
Die Sintertemperatur kann je nach der speziellen Zusammensetzung etwas schwanken, muß aber Im Bereich von 1080 bis 1200° C liegen. Eine Scheibe, die zu 50% aus SlP2O7 und 50% ZrP2O7 besteht, kann bei einer Temperatur Im Bereich von 1090 bis 11900C gesintert werden. Da SiP2O7 bei etwa 1190 bis 1200° C schmilzt, darf diese Temperatur nicht überschritten werden, eine Temperatur unter 1080° C reicht nicht aus, da unterhalb dieser Temperatur nur eine geringe oder keine Bindung stattfindet. Umgekehrt sind Temperaturen über 1200° C zu vermeiden, da dann starke Schrumpfung und Verziehung sowie eine Verarmung der Scheibe an P2O5 eintreten. Das ZrP2O7 hat bei Dotiertemperaturen (700 bis 1200° C) keine flüssige Phase und dient daher zur Verfestigung der Scheibe bei hohen Temperaturen. Die Dauer des Sinterprozesses kann eine Stunde bis sechs Stunden und mehr betragen, und das Sintern kann In Luft, In Inertgas-Atmosphäre aus Argon oder Stickstoff oder auch im Vakuum ausgeführt werden. Die zu sinternden Teile können in einem gebräuchlichen Laboratoriumsofen mit regelbarer Aufheiz- und Abkühlungsgeschwindigkeit erhitzt werden, wöbet man sie im Verlauf einer halben Stunde bis drei Stunden auf Sintertemperatur bringt, 15 Minuten oder länger auf Sintertemperatur hält und dann den Ofen auf Raumtemperatur abkühlen läßt.
Wie erwähnt, wird zur Erzielung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit des gepreßten Grünkörpers ein temporäres Bindemittel verwendet. Dieses Bindemittel soll sich beim Sintern leicht verflüchtigen und dadurch zur Erhöhung der als vorteilhaft angesehenen Porosität beitragen. Es ist bekannt, daß In P2Os-Quellen dieser Art P2O5 -Dampf gleihmäßlg in der ganzen Scheibe entwickelt wird. Deshalb sind zusammenhängende Poren oder Kanäle erforderlich, um den P2O5-Dampf entweichen zu lassen und einen Verlust an mechanischer Festigkeit zu vermeiden.
Als Bindemittel eignet sich eine Reihe organischer Stoffe, wie Polyvinylalkohol, Stärke, Vlnylbutyrat, Methylcellulose und cyanoäthylierte Cellulose. Weitere geeignete Bindemittel wird jeder Fachmann ohne Schwierigkeit selbst auswählen können.
Zusammen mit dem organischen Bindemittel kann ein geeignetes Lösungsmittel verwendet werden, beispielsweise Aceton, Acetonitril, Acrylnitril, Butyrolacton, Dimethylformamid, Nltromethan, Tetrahydrofuran, Äthylacetat, Butylacetat. Weitere geeignete Lösungsmittel werden jedem Fachmann bekannt sein.
Anhand folgender Beispiele wird die Erfindung veranschaulicht.
Beispiel 1
Eine trockene Mischung aus 50 g SlP2O7 und 50 g ZrP2O7 wurde mit 10 g einer 5%igen Lösung von Polyvinylalkohol und 0,6 g Polyäthylenglykol gemischt. Nach gründlichem Durchmischen wurde das Gemisch bei etwa 82° C getrocknet und dann durch ein 40-Maschen-Sleb (U.S.S.-Maschenweite 420 μΐη) gesiebt.
Von dem abgesiebten Material wurde eine Menge von 2,29 g In ein Preßwerkzeug von 38 mm Durchmesser gefüllt und mit einem Druck von 8140 N/cm2 gepreßt.
Der gepreßte Formkörper hatte nach der Druckentlastung eine Dicke von 0,965 mm. Er wurde In einem Laboratoriumsofen nach folgendem Programm gesintert:
Temperatur Zelt
Von Raumtemperatur bis 1110° C Halten auf HlO0C von 1110 auf 1038° C Von 1038 auf 816° C
Danach Scheibe herausgenommen.
3 Stunden V2 Stunde 8 Minuten
10 Minuten (bei offener Tür)
Tabelle 1 Eigenschaften typischer Diffusionsquellenscheiben
grün
gesintert
Dicke 0,965 mm 0,965 mm
Durchmesser 38,28 mm 38,28 mm
Gewicht 2,287 g 2,069 g
(Gewichtsverlust 9,53%)
Die Ergebnisse einer Phosphordotierung unter Verwendung fester Diffusionsquellen, die nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt worden waren, sind in den F i g. 2 bis 4 wiedergegeben. Zur Bestimmung des Dotiervermögens wurden Flächenwiderstand, Dicke der Störstellenschlcht und Übergangsglasschicht gemessen. Die Diffusionsversuche wurden mit epltaxlalen SiHcI-umschelben von 38 mm Durchmesser ausgeführt, die mit Bor dotiert waren, einen spezifischen Widerstand von 1,5 bis 2,2 Ω- cm und eine Schichtdicke von 8 bis 12 μπι hatten. Die Diffusion wurde in einem Standard-Quarzrohrofen von 60 mm Innendurchmesser unter Durchleiten eines Stickstoffstromes von 0,5 1/mln vorgenommen. Die Anordnung der einzelnen Scheiben ist in F i g. 1 dargestellt. Wie ersichtlich, sind bei dem Scheibenträger in ein über dem anderen Schlitz Scheiben der Phosphorquelle eingesetzt und jeweils zwei Siliciumschelben mit ihren Rückseiten gegeneinander 3,2 mm entfernt von den P2O5-Quelle-Scheiben angeordnet. Bei dieser Art der Anordnung befindet sich jeder Slliciumscheibe jeweils eine P2O5-Quelle-Scheibe gegenüber. Die aktive Komponente beim Dotieren Ist P2O5, das durch eine vom Kon- zentratlonsgefälle getriebene Diffusion zu der Slllclumscheibe transportiert wird. Die Zcrseizungsreaktlon ist folgende:
SiP2O7-P2O5+ SIO2
An der Oberfläche der S!liciu:nscheibe reagiert ein Teil des dorthin transportierten P2O5 In folgender Weise:
Der so an der Oberflache gebildete Phosphor diffundiert in die Slllclumschelben, während das als Nebenprodukt gebildete Siliciumdioxid sich mit nicht umgesetztem P2O5 verbindet und die Übergangsglasschicht bildet. Die verwendeten Scheiben der P2O5-Quelle waren 0,89 mm dick und hatten einen Durchmesser von 38 mm. Sie wurden nicht chemisch gereinigt, wohl aber vor der Diffusion 30 Minuten In Stickstoff bei 345° C gebrannt und 15 Minuten In Stickstoff bei IiOO0C geglüht.
Der Flächenwiderstand wurde mit einer Vlerpunktsonde gemessen, die aus einer linearen Anordnung mit 100 mm Abstand bestand und mit einer Masse von 200 g belastet war. Alle Scheiben wurden mit einer gepufferten Standard-Flußsäurelösung zur Entfernung der P2Os-Schlcht an der Oberfläche entglast. Flg. 2 veranschaulicht die gemessenen Flächenwiderstände In Abhängigkeit von der Zelt für vier verschiedene Dotiertemperaturen Im Bereich von 950 bis HOO0C In Schritten von je 50 K.. Die Ergebnisse brauchen den Vergleich mit Ergebnissen, die mit flüssigen Phosphorquellen, wie POCl3 und PBr3 erhalten wurden, nicht zu scheuen.
Die Messung der Störstellenschichtdlcke wurde mit Hilfe der Standard-Läpp- und Fließfigurenmethode mit Natriumlicht zur Sichtbarmachung der Interferenzbilder und Auszählung der Interferenzllnlen ausgeführt. In F1 g. 3 1st die Störstellenschichtdlcke, ausgedrückt durch die Anzahl der Interferenzllnlen In Natriumlicht als Funktion von Zeit und Temperatur dargestellt. Mit Hilfe des Flächenwiderstandes und der Störstellenschichtdlcke kann die Oberflächenkonzentration berechnet werden. Die so erhaltene Oberflächenkonzentration braucht einen Vergleich mit der Lösllchkeltsgrenze des Phosphors bei
10
15
20 fester Lösung in Silicium Im Bereich dieser Temperaturen nicht zu scheuen.
Flg. 4 veranschaulicht den PjOs-Übergang In 10~' nm als Funktion der Zelt Im Temperaturbereich von 950 bis 1100° C. Die geprüften Sillclumscheiben hatten auf der Oberseite eine thermische SlO2-Schicht von 4800 · 10"' nm Dicke, auf die beim Dotieren P2O5 niedergeschlagen wurde. Die Dicke der gesamten Glasschicht wurde dann gemessen, und zur Berechnung des tatsächlichen P2Os-Übergangs wurden von dem gefundenen Wert 4800 - 10~' nm abgezogen. Die Dickenmessungen wurden nach der Brechungsmethode mit UV- und sichtbarem Licht ausgeführt.
Beispiel 2
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurden feste DIffuslonsquellen mit verschiedenen SiP2O?-Gehalten hergestellt. Mit diesen Diffusionsquellen wurden Phosphor-Dotierungsversuche wie oben ausgeführt, wobei die Dotierungstemperatur HOO0C und die Dotierungsdauer eine Stunde betrug. Die Ergebnisse dieser Versuche sind In Tabelle 2 wiedergegeben.
Tabelle 2 Ergebnisse von Dotierungsversuchen mit SiP2O7-ZrP2O7-Quellen
Zusammensetzung
SiP2O7 ZrP2O7
(Gew.-%) (Gew.-%) 		50
75
25 		Flächenwiderstand
(ß/Quadrat) 		Hierzu 4 Blatt Dicke der Stör
stellenschicht
(μτη) 		Dicke der Übergangs
glasschicht
(nm)
50
25
75 		2,0
2,0
2,0 		2,6
2,6
2,6 		240
240
240
Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Feste P2Os-Quelle zum Diffusionsdotieren von Halbleitermaterial, gekennzeichnet durch S bis 95 Gew.-* Slliciumpyrophosphat und 95 bis 5 Gew.-% Zlrkonlumpyrophosphat.
2. P2O5-QUeIIe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 25 bis 75 Gew.-% Sillclumpyrophcsphat und 75 bis 25 Gew.-% Zlrkonlumpyrophosphat.
3. Verfahren zur Herstellung einer P2Os-QuelIe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus 5 bis 95 bzw. 25 bis 75 Gew.-96 Slliciumpyiophosphat und 95 bis 5 bzw. 75 bis 25 Gew.-96 Zlrkonlumpyrophosphat kalt zu einem Formkörper gepreßt und der Formkörper bei einer Temperatur im Bereich von 1080 bis 1200° C gesintert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Druck von 2750 bis 13 800 N/cm2 gepreßt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Druck von 6900 bis 8270 N/cm2 gepreßt und bei einer Temperatur zwischen 1090 und 1120° C gesintert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Slliciumpyrophosphat und Zlrkonlumpyrophosphat im Verhältnis von etwa 1 :1 gemischt werden.
7 Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Slliciumpyrophosphat- und Zlrkonlumpyrophosphat-Mischung vor dem Kaltpressen ein flüchtiges organisches Bindemittel beigemischt wird.
DE2448258A 1974-08-26 1974-10-10 Feste P↓2↓O↓5↓-Quelle zum Diffusionsdotieren von Halbleitermaterial und Verfahren zu ihrer Herstellung Expired DE2448258C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/500,765 US3931056A (en) 1974-08-26 1974-08-26 Solid diffusion sources for phosphorus doping containing silicon and zirconium pyrophosphates

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