[其他]在低溫中應用含磷平面摻雜源

無效

• 申請號: 88103168
• 申請日: 1988-05-28
• 公開（公告）號: CN88103168A
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發明（設計）人: 詹姆斯·埃里奇·拉普
• 申請（專利權）人: 歐文斯·伊利諾衣電視產品公司
• 主分類號: H01L21/22
• 分類號: H01L21/22;C30B31/08;C04B35/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊麗琴,魏金璽

本發明涉及用于制備摻雜源的摻雜組合物，通過P₂O₅的氣相輸運，該摻雜源可使硅片摻雜。本發明還涉及這種摻雜源的制備方法以及用于低溫領域的摻雜硅片。

含磷摻雜源及摻雜硅片的制備，過去曾在美國專利4，175，988號（the Rapp）上公布，本發明引用作為參考以說明本發明的背景，并以其公開的陶瓷顆粒用于本發明的摻雜組合物中。現有技術揭示了摻雜源的制備方法，以及通過P₂O₅的氣相輸運，由摻雜源向硅片的摻雜工藝。

在這一領域中，需要有一定強度的摻雜源（片），用于P₂O₅從源向硅片的汽相輸運，在使用過程中易于破碎的摻雜片是不能容許的。

還需要在低烘溫熱處理時（例如1050℃或更低），能夠釋放出較多的磷的摻雜片。

還需要含磷的摻雜組合物，以及由摻雜組合物制造的摻雜源片。摻雜片在焙燒時從中放出P₂O₅，在硅片上形成一個較厚的玻璃狀薄膜的P₂O₅層。因此，需要在較短的汽相輸運沉積時間內（如1～2小時），能沉積上一層厚約200～2000的膜的摻雜源。

在該領域中，需要一種例如摻雜片（由陶瓷顆粒制成）的固態摻雜源，這種摻雜源將通過P₂O₅的汽相輸運，在硅片上沉積一厚層玻璃狀膜。此厚膜為摻雜硅片提供了具有良好均一性的磷的摻雜，以及所期望的低層電阻。

本發明的一個目的，就是要滿足上述現有技術中的需求。本發明提供一種摻雜組合物，以及由此摻雜組合物制造的摻雜源片，這樣制備的摻雜源片，可以簡單而有效地通過P₂O₅從源片到硅片的汽相輸運，在硅片上形成厚約200～2000A的玻璃狀膜。

本發明的另一個目的，就是提供一種摻雜源片，此源片本身在P₂O₅的汽相輸運和在硅片上的沉積中，將快速釋放出P₂O₅。

本發明的又一個目的，就是提供一種摻雜源片，以及由此源片獲得的硅片摻雜物，所得到的硅片被均勻地摻雜，且有較低的層電阻，被摻雜的硅片在低溫（約850℃～1050℃）下使用。

上述這些以及其它目的，從下面的說明書及所附權利要求中將一目了然。

本發明提供一種摻雜組合物，用于制成摻雜源片，這種摻雜源片可通過P₂O₅的汽相輸運，將磷摻加到硅片上，而且可在低溫中得以應用。此組合物包括：

（a）細分散的多晶陶瓷顆粒，這種陶瓷顆粒在0～300℃的平均線性熱膨脹系數小于32×10^-7/℃，并主要由下述氧化物組成（摩爾百分比）：

氧化物????摩爾百分比

P₂O₅45～75

Al₂O₃11～28

Ta₂O₅6.5～13

SiO₂0～20

La₂O₃0～7

其中，P₂O₅+Al₂O₃+Ta₂O₅至少占組成的75%（摩爾），

（b）Al₂O₃，以及

（c）磷酸水溶液，這種水溶液與Al₂O₃反應，形成陶瓷顆粒的膠粘劑。

本發明還提供一種硅片的摻雜方法，該方法包括如下步驟：

（A）制成用于硅片摻磷的摻雜源片，這一源片由一種組合物制成，此組合物包括：

（a）100目篩分或更細的陶瓷顆粒，該陶瓷顆粒在0～300℃的線性熱膨脹系數小于32×10^-7/℃，并主要由下述氧化物組成（摩爾百分比）：

氧化物????摩爾百分比

P₂O₅45～75

Al₂O₃11～28

Ta₂O₅6.5～13