DE2457969A1 - Verfahren zur ausbildung einer diffundierten zone an der oberflaeche eines halbleiterkoerpers - Google Patents
Verfahren zur ausbildung einer diffundierten zone an der oberflaeche eines halbleiterkoerpersInfo
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Description
- Verfahren zur Ausbildung einer diffundierten Zone an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Gat--tungsbegriff des Hauptanspruches.
- Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen ist es bekannt, einen Dotierstoff in eine Oberfläche eines Halblelterkörpers einzudiffundieren, wobei auf dem Halbleiterkörper eine dotierte Halbleiteroxidschicht ausgebildet wird und der Dotierstoff anschließend in den Halbleiterkörper eindiffundiert wird. Die dotierte Halbleiteroxidschicht kann z.B. auf die Weise hergestellt werden, daß zur Bildung des Oxids Monosilan SiH4 gemeinsam mit Sauerstoff und einer gasförmigen Dotierstoffverbindung über dem Halbleiterkorper innerhalb eines geschlossenen Systems zur Reaktion gebracht werden (DT-AS 1 544 247).
- Anschließend wird der Dotierstoff aus der Halbleiteroxidschicht in den Halbleiterkörper eindiffundiert.
- Dieses Verfahren zeigt Nachteile, wenn nur sehr geringe Dotierstoffkonzentrationen in den Halbleiterkörper eingebaut werden sollen. Auf Grund hoher Reaktionsraten zwischen Dotierstoffverbindung und Sauerstoff wird gemeinsam mit dem Halbleiteroxid auch ein hoher Anteil von Dotierstoffatomen in die Schicht eingebaut; Dotierstoffkonzentrationen von weniger als 1017 Atome/cm3 sind nur schwierig und kaum reproduzierbar zu erreichen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es gestattet, reproduzierbar geringe Dotierstoff~ konzentrationen in einer für einen anschließenden Diffusionsprozeß dotierten Halbleiteroxidschicht anzubringen, wobei die Dotierstoffkonzentration im Bereich von < 1017 Atome/cm3 liegt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebene Ausbildung des Verfahrens gelöst.
- Vorteilhafte weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß in dotierten pyrolytischen Schichten Dotierstoffkonzentrationen erreicht werden. können von weniger als 1014 Atome/cm3, wobei die Reproduzierbarkeit dieser Werte gut ist.
- Als Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Herstellung einer#gering dotierten SiO2-Schicht beschrieben.
- Die Oxidschichten werden durch Niederschlagen von Reaktionsprodukten erzeugt, die sich durch die Reaktion von Kohlendioxid C02 mit Monosilan SiH4 und einer gasförmigen Dotierstoffverbindung wie z.B. Diboran B2H6 im Temperaturbereich von 700 -800°CB2H6 bilden. Die Reaktion im geschlossenen System liefert ein gasförmiges Reaktionsprodukt ;de sich auf dem Halbleiterkörper absetzende Schicht besteht aus mit Bor dotiertem Siliziumoxid SiO2. Bor wirkt als AI#zeptor; im Halbleiterkörper wird also ein P-Leitfähigkeitsgebiet erzeugt.
- Das verwendete #Gasgemisch setzt sich zusammen aus einem Inertgas, z.B. Stickstoff N2 und den Reaktionsgasen in folgenden Mengenverhältnissen : SiH4 conc 30 . 10 % conc 10 % conc B2H6 c onc 20 . 10-4 % Soll im Halbleiterkörper eine N-leitende Zone ausgebildet werden, wird dem Gasstrom aus einer gasförmigen Halbleiterverbindung und Kohlendioxid C02 ein als Donator wirkender Dotierstoff in Form seiner Wasserstoffverbindung wie z.B. Phosphin PH3 zugesetzt. Aus dem sich bei Temperaturenzim Bereich von 700 - 800 °C bildenden gasförmigen Reaktionsprodukt scheidet sich auf dem Halbleiterkörper eine mit Phosphor dotierte SiO2-Schicht ab.
- Das verwendete Gasgemisch setzt sich zusammen aus einem Inertgas, z.B. Stickstoff N2 und den Reaktionsgasen in folgenden Mengenverhältnissen: SiH4 conc 30 . 10 3 C02 conc 10 % PH3 conc 20 . 10-4 % # Der anschließende Diffusionsprozeß wird wie üblich ausgeführt, wobei Temperaturen von etwa 900 - 1300 0C angewendet werden können Patentansprüche:
Claims (8)
- Patentansprüche: jverfahren zur Ausbildung einer diffundierten Zone an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers, bei dem eine einen Dotierstoff enthaltende Halbleiteroxidschicht auf dieser Oberfläche aus der Gasphase pyrolytisch abgeschieden wird und bei dem der Dotierstoff aus der Halbleiteroxidschicht in die Oberfläche des Halbleiterkörpers eindiffundiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasphase sich zusammensetzt aus einer Halbleiterverbindung, einer Dotierstoffverbindung und einem oxidierenden Gas, welches mit der Halbleiterverbindung wesentlich schneller reagiert als mit der Dotierstoffverbindung.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oxidierendes Gas Kohlendioxid CO, verwendet wird.
- 3-. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterverbindung Monosilan SiH4 verwendet wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterverbindung Tetrachlorsilan SiCl4 verwendet wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dotierstoffverbindung Diboran B2H6 verwendet wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dotierstoffverbindung Phosphin PH3 verwendet wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper während des Niederschlagens der Oxidschicht auf eine Temperatur über 400 0C erhitzt wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper während des Niederschlagens der Oxidschicht auf eine Temperatur im Bereich von 700 - 800 0C erhitzt wird.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| DE (1) | DE2457969A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3221180A1 (de) * | 1981-06-05 | 1983-01-05 | Mitsubishi Denki K.K., Tokyo | Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer halbleitervorrichtung |
-
1974
- 1974-12-07 DE DE19742457969 patent/DE2457969A1/de active Pending
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