一種提高可控矽開關參數的工藝方法
2024-03-06 04:31:15
專利名稱：一種提高可控矽開關參數的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種提高可控矽開關參數的工藝方法。
背景技術：
在單向可控矽的應用中，快速開關線路佔有很大的一部分，可控矽的開關參數在 某些場合下顯得尤為重要。在目前常規生產工藝中，可控矽的開關參數偏低，兌檔率不高， 而穩定的保持較高的開關參數對某些產品來說成為該產品性能的關鍵部分。
發明內容
本發明的目的是提供一種提高可控矽開關參數的工藝方法。本發明採用的技術方案是一種提高可控矽開關參數的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區、穿通擴散、短基區 擴散、光刻陰極、陰極擴散步驟，在光刻陰極和陰極擴散步驟之間增加有陰極區補濃硼和二 次光刻陰極步驟，所述陰極區補濃硼步驟為將光刻陰極步驟後的可控矽片陰極區進行硼預擴散 矽片表面用硼乳膠源進行塗覆，然後使用高溫擴散爐進行擴散，同時按速度為3-5L/分鐘 通入氮氣，按速度為60-120ml/分鐘通入氧氣；擴散溫度為T = 1040士 10°C，擴散時間t = 150士20min，最後達到擴散濃度Rd= 6-12 Ω/□；然後再在高溫擴散爐內進行再分布操作， 再分布溫度T = 1180士20°C，再分布時間t = 5-8h，再分布結深Xj = 15-20 μ m，最後達到 再分布濃度Rn= 10-25 Ω / □；所述再分布時間依次包括溼氧氧化時間5-6小時，幹氧氧 化時間1-2小時；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機，正面使用陰極版對準光刻，背面用光 刻膠保護氧化層，然後進入下一步陰極擴散步驟。本發明的優點本發明藉助濃硼的補償作用使得磷擴的擴散濃度加大，短基區濃 度梯度也增加，開關時間明顯加快。
具體實施例方式實施例1本發明的一種提高可控矽開關參數的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區、穿通擴 散、短基區擴散、光刻陰極、陰極擴散步驟，其特徵是在光刻陰極和陰極擴散步驟之間增加 有陰極區補濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區補濃硼步驟為將光刻陰極步驟後的可控矽片陰極區進行硼預擴散 矽片表面用硼乳膠源進行塗覆，然後使用高溫擴散爐進行擴散，同時按速度為3L/分鐘通 入氮氣，按速度為60ml/分鐘通入氧氣；擴散溫度為T= 1030°C，擴散時間t = 130min, 最後達到擴散濃度11-12Ω/口 ；然後再在高溫擴散爐內進行再分布操作，再分布溫 度T = 1160°C，再分布時間t = 5h，再分布結深Xj = 15 μ m，最後達到再分布濃度Rn =23-25 Ω / □；所述再分布時間依次包括溼氧氧化時間5小時，幹氧氧化時間1小時；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機，正面使用陰極版對準光刻，背面用光 刻膠保護氧化層，然後進入下一步陰極擴散步驟。實施例2本發明的一種提高可控矽開關參數的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區、穿通擴 散、短基區擴散、光刻陰極、陰極擴散步驟，在光刻陰極和陰極擴散步驟之間增加有陰極區 補濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區補濃硼步驟為將光刻陰極步驟後的可控矽片陰極區進行硼預擴散 矽片表面用硼乳膠源進行塗覆，然後使用高溫擴散爐進行擴散，同時按速度為4L/分鐘通 入氮氣，按速度為80ml/分鐘通入氧氣；擴散溫度為T = 1040°C，擴散時間t = 150min，最 後達到擴散濃度= 9Ω / □；然後再在高溫擴散爐內進行再分布操作，再分布溫度T = 11800C，再分布時間t = 6. 5h，再分布結深Xj = 17 μ m，最後達到再分布濃度Rn= 15 Ω / □； 所述再分布時間依次包括溼氧氧化時間5. 5小時，幹氧氧化時間1. 5小時；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機，正面使用陰極版對準光刻，背面用光 刻膠保護氧化層，然後進入下一步陰極擴散步驟。實施例3本發明的一種提高可控矽開關參數的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區、穿通擴 散、短基區擴散、光刻陰極、陰極擴散步驟，其特徵是在光刻陰極和陰極擴散步驟之間增加 有陰極區補濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區補濃硼步驟為將光刻陰極步驟後的可控矽片陰極區進行硼預擴散 矽片表面用硼乳膠源進行塗覆，然後使用高溫擴散爐進行擴散，同時按速度為5L/分鐘通 入氮氣，按速度為120ml/分鐘通入氧氣；擴散溫度為T = 1050°C，擴散時間t = 170min, 最後達到擴散濃度6-6. 5Ω/口 ；然後再在高溫擴散爐內進行再分布操作，再分布溫 度T = 1200°C，再分布時間t = 8h，再分布結深Xj = 20 μ m，最後達到再分布濃度Rn = 11-12Ω/ □；所述再分布時間依次包括溼氧氧化時間6小時，幹氧氧化時間2小時；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機，正面使用陰極版對準光刻，背面用光 刻膠保護氧化層，然後進入下一步陰極擴散步驟。
權利要求
一種提高可控矽開關參數的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區、穿通擴散、短基區擴散、光刻陰極、陰極擴散步驟，其特徵是在光刻陰極和陰極擴散步驟之間增加有陰極區補濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區補濃硼步驟為將光刻陰極步驟後的可控矽片陰極區進行硼預擴散矽片表面用硼乳膠源進行塗覆，然後使用高溫擴散爐進行擴散，同時按速度為3 5L/分鐘通入氮氣，按速度為60 120ml/分鐘通入氧氣；擴散溫度為T＝1040±10℃，擴散時間t＝150±20min，最後達到擴散濃度R□＝6 12Ω/□；然後再在高溫擴散爐內進行再分布操作，再分布溫度T＝1180±20℃，再分布時間t＝5 8h，再分布結深Xj＝15 20μm，最後達到再分布濃度R□＝10 25Ω/□；所述再分布時間依次包括溼氧氧化時間5 6小時，幹氧氧化時間1 2小時；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機，正面使用陰極版對準光刻，背面用光刻膠保護氧化層，然後進入下一步陰極擴散步驟。
全文摘要
本發明公開了一種提高可控矽開關參數的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區、穿通擴散、短基區擴散、光刻陰極、陰極擴散步驟，其特徵是在光刻陰極和陰極擴散步驟之間增加有陰極區補濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區補濃硼步驟為將光刻陰極步驟後的可控矽片陰極區進行硼預擴散矽片表面用硼乳膠源進行塗覆，使用高溫擴散爐進行擴散，同時通入氮氣和氧氣；最後達到擴散濃度R□＝6-12Ω/□；再在高溫擴散爐內進行再分布操作，最後達到再分布濃度R□＝10-25Ω/□；二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機，正面使用陰極版對準光刻，背面用光刻膠保護氧化層，然後進入下一步陰極擴散步驟。本發明的優點短基區濃度梯度增加，開關時間明顯加快。
文檔編號H01L21/332GK101901764SQ20101021231
公開日2010年12月1日 申請日期2010年6月28日 優先權日2010年6月28日
發明者周健, 朱法揚, 耿開遠 申請人:啟東吉萊電子有限公司