RU2475883C1 - Method for diffusion of boron in silicon - Google Patents

Method for diffusion of boron in silicon Download PDF

Info

Publication number
RU2475883C1
RU2475883C1 RU2011138047/28A RU2011138047A RU2475883C1 RU 2475883 C1 RU2475883 C1 RU 2475883C1 RU 2011138047/28 A RU2011138047/28 A RU 2011138047/28A RU 2011138047 A RU2011138047 A RU 2011138047A RU 2475883 C1 RU2475883 C1 RU 2475883C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boron
diffusion
plates
silicon
oxidized
Prior art date
Application number
RU2011138047/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владлен Исакович Диковский
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар"
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 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар"
Priority to RU2011138047/28A priority Critical patent/RU2475883C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2475883C1 publication Critical patent/RU2475883C1/en

Links

Landscapes

  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: according to the method for diffusion of boron in silicon, ox darted BN plates, after storage in the atmosphere of air containing non saturated water vapours and prior to placement of such plates alongside with silicon plates in a silica boat, are etched in concentrated HF for 30-60 sec, washed in a flow of deionised water for 10-15 sec for removal of most hygroscopic boron compounds, annealed first in a neutral medium at a boron diffusion temperature within the range of 930°C-1000°C for at least 30 min and then - in dry oxygen atmosphere, repeatedly annealed at the same atmosphere for at least 30 min; treated boron plates and silicon plates are loaded into the boat and diffusion of boron into silicon is performed.
EFFECT: reproducibility of the process of boron diffusion into silicon.
1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к технологии создания полупроводниковых приборов.The present invention relates to a technology for creating semiconductor devices.

Известен способ диффузии бора в кремний с подготовкой источника для диффузии бора, заключающийся в окислении пластин BN в сухом кислороде и хранении их перед диффузией бора в трубе диффузионной печи в атмосфере нейтрального газа при умеренно повышенной температуре [1]. Несмотря на то что в сухом кислороде нитрид бора при окислении должен превращаться в В2О3, в работе [1] показано, что образующийся носитель бора представляет собой пары НВО2, в то время как упругость паров В2О3 при использовании реальных температур для диффузии ничтожна.A known method of diffusion of boron into silicon with the preparation of a source for boron diffusion, which consists in oxidizing BN plates in dry oxygen and storing them before diffusion of boron in a diffusion furnace tube in a neutral gas atmosphere at a moderately elevated temperature [1]. Despite the fact that in dry oxygen, boron nitride should be converted into В 2 О 3 during oxidation, it was shown in [1] that the boron carrier formed is HBO 2 pairs, while the vapor pressure of В 2 О 3 when using real temperatures diffusion is negligible.

Недостатком такого способа является неэффективность использования диффузионного оборудования, в котором хранятся окисленные пластины BN между процессами диффузии бора.The disadvantage of this method is the inefficiency of using diffusion equipment in which oxidized BN plates are stored between boron diffusion processes.

Более принципиальным недостатком является то, что высокая равномерность и воспроизводимость величины Rs диффузионного слоя реализуется в узком диапазоне режимов диффузии. В частности, после проведения достаточно высокотемпературного и длительного режима диффузии нарушается воспроизводимость величины Rs в заданном стандартном режиме диффузии бора, что находит выражение в повышении величины Rs, достигаемой в этом режиме.A more fundamental drawback is that the high uniformity and reproducibility of the Rs value of the diffusion layer is realized in a narrow range of diffusion modes. In particular, after carrying out a rather high-temperature and long-term diffusion regime, the reproducibility of the Rs value in the specified standard boron diffusion mode is violated, which is expressed in the increase in the Rs value achieved in this mode.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ диффузии бора, описанный в работе [2]. Он отличается тем, что в нем не используется какой-либо специфический способ хранения окисленных пластин BN. Пластины BN хранились в обычной атмосфере воздуха, содержащего ненасыщающие пары воды. Перед процессом диффузии бора пластины BN окислялись в сухом кислороде при температуре 950°С без какой-либо иной обработки после предшествующего процесса диффузии бора. В результате диффузии бора достигалась высокая равномерность величины Rs диффузионных слоев.The prototype of the invention is a boron diffusion method described in [2]. It differs in that it does not use any specific storage method for oxidized BN plates. BN plates were stored in a normal atmosphere of air containing unsaturated water vapor. Before the process of boron diffusion, the BN plates were oxidized in dry oxygen at a temperature of 950 ° C without any other treatment after the previous boron diffusion process. As a result of boron diffusion, a high uniformity of the Rs values of the diffusion layers was achieved.

Однако невоспроизводимость величины Rs существует, особенно при относительно низкотемпературных процессах диффузии. Это связано с тем экспериментальным фактом, что с увеличением времени хранения окисленных пластин BN в атмосфере воздуха, содержащего ненасыщающие пары воды, толщина слоя носителя бора, осаждающегося на поверхности кремниевых пластин в стандартном процессе диффузии бора, увеличивается. Это полностью противоречит представлению авторов работы [2] о том, что носителем бора является В2О3. В отличие от аналога [1] хранение окисленных пластин BN во влажном воздухе приводит к поглощению влаги из воздуха. При этом могут образовываться различные соединения:However, irreproducibility of the Rs value exists, especially with relatively low-temperature diffusion processes. This is due to the experimental fact that with an increase in the storage time of oxidized BN wafers in an atmosphere of air containing unsaturated water vapor, the thickness of the layer of boron carrier deposited on the surface of silicon wafers in the standard process of boron diffusion increases. This completely contradicts the idea of the authors of [2] that the carrier of boron is B 2 O 3 . Unlike the analogue [1], the storage of oxidized BN plates in moist air leads to the absorption of moisture from the air. In this case, various compounds can form:

В2О32О→2HBO2 B 2 O 3 + H 2 O → 2HBO 2

2О3+H2O→H2B4O7 2B 2 O 3 + H 2 O → H 2 B 4 O 7

При высокой температуре существует три устойчивых носителя бора: B2O3, H2B4O7 и НВО2. При этом упругость паров В2О3 при высокой температуре ничтожна, упругость паров HBO2 - наибольшая, а упругость паров H2B4O7 имеет промежуточное значение, то есть упругостью паров В2О3 можно пренебречь, что подтверждено в работе [1], а упругость паров H2B4O7 не настолько мала, чтобы ей можно было пренебречь.At high temperatures, there are three stable carriers of boron: B 2 O 3 , H 2 B 4 O 7 and HBO 2 . In this case, the vapor pressure of В 2 О 3 at a high temperature is negligible, the vapor pressure of HBO 2 is the highest, and the vapor pressure of H 2 B 4 O 7 is of intermediate value, that is, the vapor pressure of В 2 О 3 can be neglected, which is confirmed in [1 ], and the vapor pressure of H 2 B 4 O 7 is not so small that it can be neglected.

Таким образом, наличие практически двух различных по упругости паров носителей бора (H2B4O7 и НВО2) должно быть потенциальной причиной невоспроизводимости суммарной упругости паров смеси этих молекул при изменении соотношения их концентраций в испаряемом носителе бора.Thus, the presence of practically two boron carrier vapors of different elasticity (H 2 B 4 O 7 and HBO 2 ) should be a potential cause of the irreproducibility of the total vapor pressure of a mixture of these molecules when the ratio of their concentrations in the evaporated boron carrier changes.

Техническим результатом изобретения является воспроизводимость процесса диффузии бора в кремний.The technical result of the invention is the reproducibility of the process of diffusion of boron into silicon.

Предлагаемый способ диффузии бора в кремний с использованием окисленных платин BN обеспечивает перенос бора на пластины кремния преимущественно молекулами H2B4O7, позволяет исключить заклеивание окисленных пластин BN и пластин кремния в кварцевой лодочке и обеспечивает возможность формирования в пластинах кремния p+-слоев со значениями Rs от 30 Ом/□ до 100 Ом/□ при равномерности и воспроизводимости величины Rs с отклонением от среднего значения не более ±5% при минимальной затрате времени на весь процесс.The proposed method for the diffusion of boron into silicon using oxidized BN platinum provides the transfer of boron to silicon wafers mainly by H 2 B 4 O 7 molecules, eliminates the sticking of oxidized BN wafers and silicon wafers in a quartz boat, and allows the formation of p + layers in silicon wafers with Rs values from 30 Ohm / □ to 100 Ohm / □ with uniformity and reproducibility of the Rs value with a deviation from the average value of not more than ± 5% with a minimum amount of time spent on the whole process.

Технический результат достигается тем, что после хранения окисленных пластин BN в атмосфере воздуха, содержавшего ненасыщающие пары воды, перед размещением этих пластин и пластин кремния в кварцевой лодочке окисленные пластины BN травят в концентрированной HF 30-60 секунд, промывают в потоке деионизованной воды 10-15 секунд, удаляя наиболее гигроскопичные соединения бора (HBO2 и Н3ВО3), отжигают в нейтральной среде при температуре диффузии бора, в диапазоне 930-1000°С, не менее 30 минут, затем в атмосфере сухого кислорода вновь отжигают при той же температуре не менее 30 минут, загружают в лодочку с обработанными пластинами BN пластины кремния и проводят диффузию бора в кремний.The technical result is achieved by the fact that after storing the oxidized BN plates in an atmosphere of air containing unsaturated water vapor, before placing these plates and silicon plates in a quartz boat, the oxidized BN plates are etched in concentrated HF for 30-60 seconds, washed in a stream of deionized water for 10-15 seconds, removing the most hygroscopic boron compounds (HBO 2 and H 3 BO 3 ), anneal in a neutral medium at a diffusion temperature of boron, in the range of 930-1000 ° C, for at least 30 minutes, then anneal in dry oxygen again at the same temperature for at least 30 minutes, load silicon wafers into a boat with processed BN plates and diffuse boron into silicon.

Очевидно, что воспроизводимое значение упругости паров носителя бора в источнике, представляющем собой результат окисления поверхности пластин BN, может быть достигнуто при таком способе подготовки пластин BN, когда упругость паров носителя бора обеспечивается одним типом молекул носителя бора. Если учесть, что пластины BN, получаемые прессованием, имеют пористую структуру, которая может поглощать атмосферную влагу, то единственным носителем бора, получаемым при высокотемпературном нагреве, свободным от присутствия второго носителя бора, может быть H2B4O7, поскольку при нагреве НВО2 испаряется значительно быстрее, чем H2B4O7.Obviously, the reproducible value of the vapor pressure of the boron carrier in the source, which is the result of oxidation of the surface of the BN plates, can be achieved with this method of preparing the BN plates, when the vapor pressure of the boron carrier is provided by one type of boron carrier molecules. If we take into account that the BN plates obtained by pressing have a porous structure that can absorb atmospheric moisture, then the only boron carrier obtained by high-temperature heating, free from the presence of a second boron carrier, can be H 2 B 4 O 7 , since HBO when heated 2 evaporates significantly faster than H 2 B 4 O 7 .

При реальном хранении окисленных пластин BN в атмосфере, содержащей ненасыщающие пары воды, на поверхности пластин BN содержится не только смесь молекул HBO2 и H2B4O7, но и Н3ВО3, образующиеся при нормальной температуре в соответствии с реакциейDuring actual storage of oxidized BN plates in an atmosphere containing unsaturated water vapor, on the surface of BN plates contains not only a mixture of HBO 2 and H 2 B 4 O 7 molecules, but also H 3 BO 3 formed at normal temperature in accordance with the reaction

HBO2+H2O→Н3ВО3 HBO 2 + H 2 O → H 3 BO 3

В процессе термообработки окисленных пластин BN при температуре выше 185°С Н3ВО3, разлагаясь, выделяет воду, которая на границе с В2О3 создает молекулы НВО2, увеличивая концентрацию этих молекул, а с поверхности окисленного слоя молекулы воды испаряются. По этой причине при длительном хранении окисленных пластин BN в указанной атмосфере концентрация молекул НВО2 при нагреве пластин возрастает. При этом происходит увеличение упругости паров HBO2 при высокой температуре и увеличение толщины осажденного на кремниевые пластины и на поверхность кварцевой лодочки слоя носителя бора как при окислении хранившихся пластин BN, так и в процессе диффузии бора. Усиленное осаждение паров HBO2 на кварцевую лодочку и на пластины кремния приводит к заклеиванию пластин кремния и пластин BN в лодочке, что недопустимо.During the heat treatment of oxidized BN plates at a temperature above 185 ° C, H 3 VO 3 decomposes and releases water, which creates HBO 2 molecules at the boundary with B 2 O 3 , increasing the concentration of these molecules, and water molecules evaporate from the surface of the oxidized layer. For this reason, during prolonged storage of oxidized BN plates in this atmosphere, the concentration of HBO 2 molecules increases when the plates are heated. In this case, there is an increase in the vapor pressure of HBO 2 at high temperature and an increase in the thickness of the boron carrier layer deposited on silicon wafers and on the surface of the quartz boat both during oxidation of the stored BN wafers and during diffusion of boron. The enhanced vapor deposition of HBO 2 on a quartz boat and on silicon wafers leads to sticking of silicon wafers and BN wafers in the boat, which is unacceptable.

В предлагаемом способе диффузии бора в кремний с поверхности пластин BN травлением убираются такие соединения бора, как Н3ВО3; HBO2 и H2B4O7, расположенные на подслое B2O3, а затем формируется слой, состоящий преимущественно из молекул H2B4O7, расположенный на подслое В2О3.In the proposed method for the diffusion of boron into silicon, boron compounds such as H 3 BO 3 are removed from the surface of the BN wafers by etching; HBO 2 and H 2 B 4 O 7 disposed on the sublayer B 2 O 3, and then forming a layer composed mainly of molecules H 2 B 4 O 7, located on the sublayer B 2 O 3.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в использовании ранее неизвестного носителя бора H2B4O7 вместо его смеси с HBO2 с произвольным их соотношением, создаваемого за счет того, что окисленные пластины BN травят в концентрированной HF 30-60 секунд, промывают в потоке деионизованной воды 10-15 секунд, удаляя наиболее гигроскопичные соединения бора (HBO2 и Н3ВО3), отжигают в нейтральной среде при температуре диффузии бора, в диапазоне 930-1000°С, не менее 30 минут, затем в атмосфере сухого кислорода вновь отжигают при той же температуре не менее 30 минут, загружают в лодочку с обработанными пластинами BN пластины кремния и проводят диффузию бора в кремний.The novelty of the invention lies in the use of a previously unknown carrier of boron H 2 B 4 O 7 instead of its mixture with HBO 2 with their arbitrary ratio, created due to the fact that oxidized BN plates are etched in concentrated HF for 30-60 seconds, washed in a stream of deionized water 10-15 seconds, removing the most hygroscopic boron compounds (HBO 2 and H 3 BO 3 ), anneal in a neutral medium at a diffusion temperature of boron, in the range of 930-1000 ° C, for at least 30 minutes, then anneal in dry oxygen again at the same temperature for at least 30 minutes, load silicon wafers into a boat with treated BN plates and diffuse boron into silicon.

Изобретательский уровень предлагаемого изобретения подтверждается тем, что специалистам совершенно неочевидна была возможность переноса бора с поверхности окисленных пластин BN каким-либо соединением, кроме НВО2 или В2О3.The inventive step of the invention is confirmed by the fact that it was completely unobvious for specialists to transfer boron from the surface of oxidized BN plates by any compound other than HBO 2 or B 2 O 3 .

Достоверность предлагаемого изобретения следует из сравнения поведения кремниевых пластин после диффузии бора и их выгрузки в атмосферу, содержащую ненасыщающие пары воды.The reliability of the invention follows from a comparison of the behavior of silicon wafers after diffusion of boron and their discharge into the atmosphere containing unsaturated water vapor.

Если при стандартной подготовке окисленных пластин BN, при хранении их неограниченное время в атмосфере воздуха, содержащего ненасыщающие пары воды, и последующем окислении в сухом кислороде поверхность кремниевых пластин покрывалась в течение 1 минуты «росой» в виде Н3ВО3, получающейся в результате реакции:If during standard preparation of oxidized BN wafers, when stored for unlimited time in an atmosphere of air containing unsaturated water vapors and subsequent oxidation in dry oxygen, the surface of the silicon wafers was covered with “dew” in the form of H 3 BO 3 for 1 minute resulting from the reaction :

HBO2+H2O→Н3ВО3,HBO 2 + H 2 O → H 3 BO 3 ,

то после диффузии бора с использованием предлагаемого способа в течение длительного времени на поверхности кремниевых пластин не наблюдается появления «росы», что свидетельствует о достаточно низкой концентрации молекул НВО2 в осажденном на кремниевые пластины, в том числе и на поверхность SiO2, слое носителя бора.then after the diffusion of boron using the proposed method for a long time on the surface of the silicon wafers, the appearance of “dew” is not observed, which indicates a rather low concentration of HBO 2 molecules in the layer of boron carrier deposited on silicon wafers, including on the surface of SiO 2 .

Эффективность предлагаемого изобретения следует из того, что для воспроизводимости результатов диффузии бора при использовании в качестве источника бора окисленных пластин BN в отличие от аналога не требуется использовать для хранения окисленных пластин круглосуточную их выдержку в диффузионной печи в определенном температурном режиме и при подаче газовой среды, при этом результат текущего процесса диффузии не зависит от режима диффузии предшествующего процесса, в отличие от прототипа процесс диффузии бора воспроизводим при различных температурных режимах.The effectiveness of the invention follows from the fact that for reproducibility of the results of boron diffusion when using oxidized BN plates as a source of boron, in contrast to the analogue, it is not necessary to use their storage of oxidized plates around the clock in a diffusion furnace at a certain temperature and when applying a gas medium, this result of the current diffusion process does not depend on the diffusion mode of the previous process, in contrast to the prototype, the process of boron diffusion is reproducible at different th temperature conditions.

Использование предлагаемого изобретения с переносом бора преимущественно молекулами H2B4O7 с меньшей упругостью паров, чем при переносе молекулами HBO2, как в аналоге и смеси НВО2 с H2B4O7 при заметной концентрации HBO2, к тому же невоспроизводимой, как в прототипе, позволяет проводить процессы диффузии при упругости паров носителя бора, достаточной для обеспечения равномерности Rs по пластинам и воспроизводимости величины Rs, но гораздо менее избыточной, чем в известных случаях, что приводит к уменьшению толщины слоя боросиликатного стекла на поверхности кремния и на поверхности SiO2, а это очень существенно, так как толщина стравливаемого слоя SiO2 уменьшается не менее чем в два раза.The use of the present invention with boron transfer mainly by H 2 B 4 O 7 molecules with lower vapor pressure than when transferred by HBO 2 molecules, as in the analogue and a mixture of HBO 2 with H 2 B 4 O 7 at a noticeable concentration of HBO 2 , also irreproducible , as in the prototype, allows diffusion processes with vapor pressure of the boron carrier sufficient to ensure uniformity of Rs across the plates and reproducibility of Rs, but much less excessive than in known cases, which leads to a decrease in the thickness of the layer of borosilicate glasses on the surface of silicon and SiO 2 on the surface, and this is very important, since the thickness of a bleed layer SiO 2 is reduced at least twice.

Меньшая упругость паров H2B4O7 по сравнению с HBO2 делает менее вероятным заклеивание кремниевых пластин и пластин BN в кварцевой лодочке.The lower vapor pressure of H 2 B 4 O 7 compared with HBO 2 makes it less likely that the silicon wafers and BN wafers stick together in a quartz boat.

Пример. Различные режимы диффузии бора проверялись при использовании в диффузионной печи кварцевой трубы с внутренним диаметром 95 мм, диаметром пластин BN 75 мм, диаметром кремниевых пластин 60 мм. Оптимальный расход нейтрального газа (аргона) при диффузии составляя 70 л/час. Результаты диффузионных процессов приведены в таблице.Example. Various modes of boron diffusion were tested using a quartz tube with an internal diameter of 95 mm, a diameter of BN plates of 75 mm, and a diameter of silicon wafers of 60 mm in a diffusion furnace. The optimal consumption of neutral gas (argon) during diffusion is 70 l / h. The results of diffusion processes are given in the table.

Из таблицы видно, что температура, заметно более низкая чем 930°С, практически не может быть использована для формирования p+-слоев, так как величина Rs диффузионных слоев чрезмерно велика и имеет большой разброс вследствие чрезмерно малой толщины боросиликатного стекла на поверхности кремния ввиду малой упругости паров H2B4O7.The table shows that the temperature, noticeably lower than 930 ° C, can hardly be used to form p + layers, since the Rs of the diffusion layers is excessively large and has a large scatter due to the excessively small thickness of borosilicate glass on the silicon surface due to the small vapor pressure H 2 B 4 O 7 .

При температуре выше 1000°С, в частности при 1050°С, p+-слои реализуются нормально, но использование такого режима создает избыточную толщину боросиликатного стекла, а снижение времени диффузии для снижения толщины стекла уменьшает точность проведения процесса диффузии из-за необходимости контролировать время нагрева и время охлаждения пластин вместе с лодочкой.At temperatures above 1000 ° C, in particular at 1050 ° C, p + layers are realized normally, but using this mode creates an excess thickness of borosilicate glass, and reducing the diffusion time to reduce the glass thickness reduces the accuracy of the diffusion process due to the need to control the time heating and cooling time of the plates with the boat.

В части режимов травления в HF и отмывки пластин в воде после их хранения в атмосфере указанный диапазон времен не требует точного определения границ этих величин по причине нецелесообразности.As regards the etching regimes in HF and washing the plates in water after their storage in the atmosphere, the indicated range of times does not require an exact determination of the boundaries of these values due to inexpediency.

Действительно, нижние пределы границ настолько низки, что исследование возможности их дальнейшего снижения не дает полезного результата. А верхняя граница в принципе не может быть определена четко, так как с увеличением времени травления и отмывки увлажнение пористой структуры пластин BN нарастает, что вредно, то есть увеличение значений верхних пределов не имеет логического смысла. Указанные верхние пределы достаточны, чтобы при относительно коротких временах отжигов, указанных в формуле изобретения, получить удовлетворительные результаты формирования p+-областей, как следует из таблицы.Indeed, the lower limits of the boundaries are so low that the study of the possibility of their further reduction does not give a useful result. And the upper limit, in principle, cannot be clearly defined, since with an increase in the etching and washing time, the moistening of the porous structure of the BN plates increases, which is harmful, that is, an increase in the upper limits does not make sense. The indicated upper limits are sufficient to obtain satisfactory results of the formation of p + regions for relatively short annealing times indicated in the claims, as follows from the table.

Оптимальный расход газа, зависящий от площади сечения газового потока между стенками диффузионной трубы и краями окисленных пластин BN, выбирают исходя из того, что при малом расходе газа, когда давление в потоке газа в указанном сечении и между пластинами BN отличается мало, у краев пластин накапливается избыточная концентрация молекул носителя бора, что приводит к повышению толщины осаждающегося слоя носителя бора в значительной части периферийной области кремниевых пластин. С повышением расхода газа снижается давление в его потоке и избыточная концентрация молекул носителя бора в районе периферии кремниевых пластин. Оптимальный расход газа выбирают из условия, когда область заметной неравномерности толщины осаждающегося слоя носителя бора сужается до ширины ≤3÷4 мм, где реально не формируются p+-области.The optimal gas flow rate, depending on the cross-sectional area of the gas flow between the walls of the diffusion pipe and the edges of the oxidized BN plates, is chosen based on the fact that, at a low gas flow rate, when the pressure in the gas stream in the specified section and between the BN plates differs little, it accumulates at the edges of the plates excessive concentration of boron carrier molecules, which leads to an increase in the thickness of the deposited layer of boron carrier in a significant part of the peripheral region of silicon wafers. With an increase in gas flow, the pressure in its flow decreases and the excess concentration of boron carrier molecules in the region of the periphery of the silicon wafers. The optimal gas flow rate is chosen from the condition when the region of noticeable non-uniformity of the thickness of the deposited layer of the boron carrier narrows to a width of ≤3 ÷ 4 mm, where p + regions are not really formed.

ЛитератураLiterature

1. Rupprecht and Stach, J.Electrocem. Soc. V.120, №9 Sept 1973. Окисленные пластины нитрида бора в качестве источника для диффузии бора в кремний.1. Rupprecht and Stach, J. Electrocem. Soc. V.120, No. 9 Sept 1973. Oxidized plates of boron nitride as a source for the diffusion of boron into silicon.

2. N.Goldsmith, J.Olmstead, J.Scott Jr. RCA Rev. V.XXVIII, №2, 1967, pр.334. Нитрид бора в качестве источника для диффузии в кремний.2. N. Goldsmith, J. Olmstead, J. Scott Jr. RCA Rev. V.XXVIII, No. 2, 1967, pp. 344. Boron nitride as a source for diffusion into silicon.

ТаблицаTable No. Tдифф (°С)T diff (° C) tпроцесса (мин)t process (min) tтр,секt tr sec tпром, секt prom , sec Rs (Ом/□)R s (Ohm / □) ΔRs/Rs (%)ΔR s / R s (%) Wб.с.с (мкм)W b.s. (μm) Оптимальный расход газа (л/час)Optimum gas flow (l / h) 1one 850850 20twenty 20twenty 1010 370370 ±30± 30 ≤0,05≤0.05 7070 22 930930 30thirty 30thirty 1010 100one hundred ±5± 5 0,10.1 7070 33 930930 30thirty 30thirty 15fifteen 8080 ±5± 5 0,110.11 7070 4four 950950 30thirty 30thirty 15fifteen 5555 ±4± 4 0,120.12 7070 55 10001000 30thirty 6060 15fifteen 30thirty ±4± 4 0,150.15 7070 66 10501050 30thirty 8080 20twenty 1616 ±2± 2 0,220.22 7070

Claims (1)

Способ диффузии бора в кремний, включающий предварительное хранение в атмосфере воздуха, содержащего ненасыщающие пары воды, окисленных пластин BN, использованных в предыдущем процессе диффузии бора, размещение их и кремниевых пластин в кварцевую лодочку и проведение диффузии бора в кремниевые пластины, отличающийся тем, что окисленные пластины BN перед их размещением травят в концентрированной HF 30-60 с, промывают в потоке деионизованной воды 10-15 с, удаляя наиболее гигроскопичные соединения бора, отжигают в нейтральной среде при температуре диффузии бора в диапазоне 930°С-1000°С не менее 30 мин, затем отжигают при той же температуре не менее 30 мин в атмосфере сухого кислорода. The method of boron diffusion into silicon, including preliminary storage in the atmosphere of air containing unsaturated water vapor of oxidized BN wafers used in the previous boron diffusion process, placing them and silicon wafers in a quartz boat and conducting diffusion of boron into silicon wafers, characterized in that the oxidized BN plates before their placement are etched in concentrated HF for 30-60 s, washed in a stream of deionized water for 10-15 s, removing the most hygroscopic boron compounds, annealed in a neutral medium at a temperature e diffusion of boron in the range 930 ° C-1000 ° C for at least 30 minutes, then annealed at the same temperature for at least 30 minutes in an atmosphere of dry oxygen.
RU2011138047/28A 2011-09-16 2011-09-16 Method for diffusion of boron in silicon RU2475883C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138047/28A RU2475883C1 (en) 2011-09-16 2011-09-16 Method for diffusion of boron in silicon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138047/28A RU2475883C1 (en) 2011-09-16 2011-09-16 Method for diffusion of boron in silicon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2475883C1 true RU2475883C1 (en) 2013-02-20

Family

ID=49121149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011138047/28A RU2475883C1 (en) 2011-09-16 2011-09-16 Method for diffusion of boron in silicon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2475883C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580181C1 (en) * 2015-02-25 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО Чеченский государственный университет) Method of making semiconductor device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5246762A (en) * 1975-10-09 1977-04-13 Matsushita Electronics Corp Method of boron diffusion of silicon
JPS5751970B2 (en) * 1978-10-26 1982-11-05
JPS62198119A (en) * 1986-02-25 1987-09-01 Morita Mfg Co Ltd Method and apparatus for diffusing boron
US5171708A (en) * 1990-08-22 1992-12-15 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method of boron diffusion into semiconductor wafers having reduced stacking faults
RU1454157C (en) * 1986-07-28 1995-01-27 Владимир Антонович Денисюк Process of manufacture of solid planar source of boron diffusion based on boron nitride
RU2183365C1 (en) * 2000-12-28 2002-06-10 Государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Пульсар" Method for boron diffusion in silicon plate
RU2361316C2 (en) * 2006-08-01 2009-07-10 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Method of diffusing boron

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5246762A (en) * 1975-10-09 1977-04-13 Matsushita Electronics Corp Method of boron diffusion of silicon
JPS5751970B2 (en) * 1978-10-26 1982-11-05
JPS62198119A (en) * 1986-02-25 1987-09-01 Morita Mfg Co Ltd Method and apparatus for diffusing boron
RU1454157C (en) * 1986-07-28 1995-01-27 Владимир Антонович Денисюк Process of manufacture of solid planar source of boron diffusion based on boron nitride
US5171708A (en) * 1990-08-22 1992-12-15 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method of boron diffusion into semiconductor wafers having reduced stacking faults
RU2183365C1 (en) * 2000-12-28 2002-06-10 Государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Пульсар" Method for boron diffusion in silicon plate
RU2361316C2 (en) * 2006-08-01 2009-07-10 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Method of diffusing boron

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580181C1 (en) * 2015-02-25 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО Чеченский государственный университет) Method of making semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018060995A5 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2006295194A5 (en)
AU2009291208B2 (en) Method for the treatment of substrates, substrate and treatment device for carrying out said method
JP2015519745A (en) Method for increasing the electrical conductivity of a metal oxide semiconductor layer
KR100832944B1 (en) Manufacturing process for annealed wafer and annealed wafer
JPWO2007072708A1 (en) Substrate processing equipment
JPH04113620A (en) Cleaning method for semiconductor substrate
RU2475883C1 (en) Method for diffusion of boron in silicon
JPH0263294B2 (en)
CN105655243B (en) Method for combining two substrates
JP2000091570A5 (en)
WO2011083719A1 (en) Method and apparatus for etching of surface layer part of silicon wafer, and method for analysis of metal contamination in silicon wafer
JPH0317373B2 (en)
US6071827A (en) Method for manufacturing semiconductor devices
US6593253B1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
RU2183365C1 (en) Method for boron diffusion in silicon plate
KR100310461B1 (en) Method for forming silicon oxide
JP2558273B2 (en) Surface cleaning method
JPH0223023B2 (en)
Myers et al. Influence of ambient on hydrogen release from p-type gallium nitride
JPH0955379A (en) Treatment method of semiconductor substrate and manufacture of semiconductor device
JP2880993B1 (en) Method of forming semiconductor oxide film
JPH05152236A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2016526786A (en) Method for manufacturing a plurality of structures
JPS5943088B2 (en) Aluminum diffusion method on silicon substrate