RU2378739C2

RU2378739C2 - Method of making boron-containing films

Info

Publication number: RU2378739C2
Application number: RU2006121161/28A
Authority: RU
Inventors: Тагир Абдурашидович Исмаилов (RU); Тагир Абдурашидович Исмаилов; Айшат Расуловна Шахмаева (RU); Айшат Расуловна Шахмаева; Бийке Алиевна Шангереева (RU); Бийке Алиевна Шангереева
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2010-01-10

Abstract

FIELD: physics; semiconductors.

SUBSTANCE: invention relates to the technology of making semiconductor devices, specifically to methods of making films containing boron on the surface of semiconductor materials. The method of making borosilicate films involves depositing films on heated silicon substrates from a gaseous phase containing boron compounds. The boron source used is a solid planar source - boron nitride. Films are deposited from the gaseous phase which additionally contains nitrogen, oxygen and hydrogen in the following flow rate of said components: N₂-240 l/h, O₂-120 l/h, H₂-7.5 l/h, and temperature of the substrates is kept in the 700-800°C range.

EFFECT: reduced working temperature.

2 ex

Description

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых приборов, в частности к способам получения пленок, содержащих бор на поверхности полупроводниковых материалов.The invention relates to a technology for producing semiconductor devices, in particular to methods for producing films containing boron on the surface of semiconductor materials.

Известны способы диффузии бора из твердого источника диффузии - окиси бора, борной кислоты, нитрида бора при температурах выше 1000°С [1].Known methods of diffusion of boron from a solid source of diffusion - boron oxide, boric acid, boron nitride at temperatures above 1000 ° C [1].

Основным недостатком этого способа являются высокая температура и сложная технология процесса, которая требует применения материалов и оборудования с высокой термической устойчивостью.The main disadvantage of this method is the high temperature and complex process technology, which requires the use of materials and equipment with high thermal stability.

Целью изобретения является снижение температуры процесса.The aim of the invention is to reduce the temperature of the process.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве компонентов газа используют азот, кислород, водород при следующем расходе компонентов: N₂ - 240 л/ч; O₂ - 120 л/ч; Н₂ - 7,5 л/ч; а температуру подложки поддерживают в интервале 700-800°С.This goal is achieved by the fact that nitrogen, oxygen, hydrogen are used as gas components at the following component consumption: N ₂ - 240 l / h; O ₂ - 120 l / h; H ₂ - 7.5 l / h; and the temperature of the substrate is maintained in the range of 700-800 ° C.

Сущность способа заключается в том, что на поверхности подложки формируют легированный бором слой двуокиси кремния при температурах 700-800°С. Твердые планарные источники (ТПИ) для диффузии бора создают в реакционной камере пары окиси бора В₂O₃, молекулы которой диффундируют к поверхности кремниевых пластин и взаимодействуют с кремнием, образуя на его поверхности пленку боросиликатного стекла.The essence of the method lies in the fact that on the surface of the substrate form a layer of silicon dioxide doped with boron at temperatures of 700-800 ° C. Solid planar sources (TPI) for boron diffusion create vapors of boron oxide B ₂ O ₃ in the reaction chamber, the molecules of which diffuse to the surface of silicon wafers and interact with silicon, forming a film of borosilicate glass on its surface.

Режимы проведения процесса обусловлены тем, что при температуре выше 800°С, на поверхности пластин появляются кристаллические дефекты, ухудшая качество образующейся пленки, и увеличивается разброс поверхностного сопротивления.The modes of the process are due to the fact that at temperatures above 800 ° C, crystalline defects appear on the surface of the plates, worsening the quality of the formed film, and the spread of surface resistance increases.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.The invention is confirmed by the following examples.

ПРИМЕР 1: Процесс проводят в реакторе, кремниевые пластины размещают в кварцевой лодочке совместно с твердым планарным источником. Эти пластины нагревают до температуры 700° в среде азота и кислорода, затем подают водород, с последующим расходом компонентов: N₂ - 240 л/ч; O₂ - 120 л/ч; Н₂ - 7,5 л/ч.EXAMPLE 1: The process is carried out in a reactor, silicon wafers are placed in a quartz boat together with a solid planar source. These plates are heated to a temperature of 700 ° in an atmosphere of nitrogen and oxygen, then hydrogen is supplied, followed by the consumption of components: N ₂ - 240 l / h; O ₂ - 120 l / h; H ₂ - 7.5 l / h.

Все опыты проводились при атмосферном давлении. При этом на подложке формируется легированный бором слой двуокиси кремния. Плотность слоя двуокиси кремния составляет 2,18…2,24 г/см³, показатель преломления 1,43…1,44.All experiments were carried out at atmospheric pressure. In this case, a layer of silicon dioxide doped with boron is formed on the substrate. The density of the layer of silicon dioxide is 2.18 ... 2.24 g / cm ³ , the refractive index of 1.43 ... 1.44.

ПРИМЕР 2: Способ осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс проводят при следующем соотношении компонентов: N₂ - 240 л/ч; O₂ - 120 л/ч; H₂ - 7,5 л/ч; при температуре 750°С. При этом получают легированный бором слой двуокиси кремния с плотностью 2,16…2,23 г/см³ и показателем преломления 1,44…1,46.EXAMPLE 2: The method is carried out similarly to the condition of example 1. The process is carried out in the following ratio of components: N ₂ - 240 l / h; O ₂ - 120 l / h; H ₂ - 7.5 l / h; at a temperature of 750 ° C. This gives a boron-doped silicon dioxide layer with a density of 2.16 ... 2.23 g / cm ³ and a refractive index of 1.44 ... 1.46.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить температуру получения слоев двуокиси кремния легированных бором без ухудшения основных показателей и существенно упрощает технологию процесса.Thus, the proposed method in comparison with the prototype allows to reduce the temperature of obtaining layers of silicon dioxide doped with boron without compromising the main indicators and greatly simplifies the process technology.

ЛитератураLiterature

1. Технология микроэлектронных устройств. Готра З.Ю. М.: Радио и связь, 1991 г., стр.527.1. Technology of microelectronic devices. Gotra Z.Yu. M .: Radio and communications, 1991, p. 527.

Claims

A method of producing borosilicate films, including the deposition of films on heated silicon substrates from a gas phase containing boron compounds, characterized in that a solid planar source - boron nitride is used as a source of boron, the film is deposited from the gas phase additionally containing nitrogen, oxygen and hydrogen in the following the flow rate of these components: N ₂ - 240 l / h, O ₂ - 120 l / h, H ₂ - 7.5 l / h, and the temperature of the substrates is maintained in the range of 700-800 ° C.