METHOD FOR DOPING SEMICONDUCTING SILICON WITH PHOSPHORUS TO CREATE P-N JUNCTIONS

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: method for doping semiconducting silicon with phosphorus is as follows. Semiconductor is placed into magnetic field. Silicon sheets are further treated with hydrofluoric acid (HF), boiled in ammonium-peroxide solution, washed with deionised water and dried by centrifuging; silicon sheets are placed into a preheated to T=950°C diffusion furnace. Diffusion annealing is carried out for thirty minutes (t=30 min) under oxygen (O) while temperature increasing linearly to T=1200°C. Two-stage isothermal annealing for thirty-fifty minutes (t=30-50 min), for the first half of the time under the atmosphere of phosphorous pentoxide and nitrogen (PO+N), for the second half - under oxygen (O). Following the isothermal annealing the furnace is cooled for thirty minutes down to temperature T. Silicon doping process in diffusion furnace requires as follows: oxygen (O), fed into the quartz chamber - 45 l/h max, nitrogen - 650 l/h max. The p-n junction depth increased up to 15-19.3 micrometer.EFFECT: improved chemical purity.6 cl, 1 tbl, 1 dwg Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники, в частности к технологии изготовления полупроводниковых приборов, и может быть использовано для активизации процессов диффузии фосфора в легированный бором кремний при формировании p-n-переходов. Способ легирования полупроводникового кремния фосфором осуществляют следующим образом. Сначала выдерживают в постоянном магнитном поле. Для улучшения химической очистки кремниевые пластины дополнительно обрабатывают в растворе плавиковой кислоты (HF), затем промывают путем кипячения в аммиачно-перекисном растворе, затем в ванне с деионизованной водой и сушат в центрифуге, загружают кремниевые пластины в диффузионную печь предварительно разогретую до температуры T=950°C. После этого в течение тридцати минут (t=30 min) осуществляют диффузионный отжиг в атмосфере кислорода (O) при линейно возрастающей температуре диффузионной печи до T=1200°C. Проводят изотермический отжиг в два этапа в течение тридцати-пятидесяти минут (t=30-50 min), половину этого времени в атмосфере двуокиси фосфора и азота (PO+N), а вторую - в атмосфере кислорода (O). После изотермического отжига в течение тридцати минут снижают температуру диффузионной печи до температуры T. Легирование кремниевых пластин в диффузионной печи осуществляют при расходе: кислорода (O), подаваемого в кварцевую камеру не более 45 л/ч, азота не более 650 л/ч. При этом глубина залегания p-n перехода увеличивается д