175547. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilícium alapú félvezető eszközök p-n átmenetének kialakításához adalék-forrás előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS szolgalati talAlmAny 175547 S Bejelentés napja: 1977. VIII. 15. (TA—1454) Nemzetközi osztályozás : H 01 L 21/385 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1980. II. 28. Megjelent: 1981. II. 28. Feltalálók : Szabadalmas : dr. Fetter László, oki. vegyészmérnök, 40%, Nagy- Távközlési Kutató Intézet, györgy Gábor, oki. villamosmérnök, 40%, dr. Kor- Budapest mány Teréz, oki. vegyész, 20%, Budapest Eljárás szilícium alapú félvezető eszközök p-n átmenetének kialakításához adalék-forrás előállítására 1 A találmány tárgya eljárás szilícium alapú félvezető eszközök p-n átmenetének kialakításához jól ellenőrizhető és reprodukálható alacsony felületi, bór koncentrációt eredményező adalékforrás előállítására. 5 Szilícium félvezető eszközök előállításakor ptípusú adalékanyagként legtöbbször bőrt használnak. Az adalék beviteléhez megbízható adalék-forrás a szilícium lapka felületén létrehozott adalékolt szilíciumdioxid réteg, melyet leggyak- 10 rabban szilíciumhidridek vagy szerves szilíciumvegyületek hőbontásával és gőzfázisból leválasztott bór-tartalmú vegyületek egyidejű hozzáadásával állítanak elő a szilícium lapkák felületén. Az ilyen adalékolt szilíciumdioxid rétegek bór- 15 tartalma azonban bizonyos bór koncentráció értékek alatt szinte ellenőrizhetetlen. Ez a minimális érték a különböző eszközöknél eltérő, de megközelítőleg N 1018 atom/cm3 nagyságrendben határozható meg. Ezen érték alatt az adalék 20 elosztás egyenletessége és reprodukálhatósága nagymértékben lecsökken, így a diffúzió eredménye véletlenszerűvé válik. A félvezető eszközök fejlődésével szükségessé vált azonban ennél alacsonyabb felületi adalék-koncentrációjú diffú- 25 ziós rétegek előállítása is. Alacsony adalék koncentrációs rétegek előállításához sikeresen használják a szilícium lapkák anódos oxidálását. Eddig nehezen volt megvalósítható a félveze- 30 2 tő technológia igényét kielégítő minőségű bórtartalmú adalékolt oxidforrás anódos kezeléssel történő előállítása, mivel nem állt rendelkezésre megfelelő oxidáláshoz alkalmazott oldat és bórvegyület. A legelterjedtebb oxidáló elektrolit oldatban a 0,04 M káliumnitrátot tartalmazó etilénglikolban bór vegyületeket feloldva nem mutatható ki bór beépülése a keletkező szilíciumdioxidba. A megfelelő vezetőképesség eléréséhez nagy mennyiségű bórsavat kell oldatba vinni, ami lehetetlenné teszi alacsony felületi adalék-koncentráció (N<1018 atom/cm1 * 3) elérését. Káliumnitrát oldatba vitele javítja a vezetőképességet, de rontja az oldat időbeli stabilitását és ezzel a reprodukálhatóság is leromlik. Célunk a találmánnyal jól ellenőrizhető és reprodukálható, alacsony felületi adalék-koncentrációjú, diffúziós forrásként használható, borral adalékolt, anódosan előállított szilíciumdioxid réteg létrehozása, a bór kipárolgás megakadályozza az anódos oxidációval előállított adalékforrásból. Az anódos oxidáció kiinduló anyagával (elektrolittal) szemben támasztott követelmények: — az összetétel stabil legyen ; — biztosítsa a kívánt bór-koncentráció elérését; és — ez a koncentráció reprodukálható legyen. A találmány szerinti eljárás lényege a követ-175547
