專利名稱：一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法。
背景技術(shù)：
在單向可控硅的應(yīng)用中，快速開關(guān)線路占有很大的一部分，可控硅的開關(guān)參數(shù)在 某些場(chǎng)合下顯得尤為重要。在目前常規(guī)生產(chǎn)工藝中，可控硅的開關(guān)參數(shù)偏低，兌檔率不高， 而穩(wěn)定的保持較高的開關(guān)參數(shù)對(duì)某些產(chǎn)品來說成為該產(chǎn)品性能的關(guān)鍵部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區(qū)、穿通擴(kuò)散、短基區(qū) 擴(kuò)散、光刻陰極、陰極擴(kuò)散步驟，在光刻陰極和陰極擴(kuò)散步驟之間增加有陰極區(qū)補(bǔ)濃硼和二 次光刻陰極步驟，所述陰極區(qū)補(bǔ)濃硼步驟為將光刻陰極步驟后的可控硅片陰極區(qū)進(jìn)行硼預(yù)擴(kuò)散 硅片表面用硼乳膠源進(jìn)行涂覆，然后使用高溫?cái)U(kuò)散爐進(jìn)行擴(kuò)散，同時(shí)按速度為3-5L/分鐘 通入氮?dú)?，按速度?0-120ml/分鐘通入氧氣；擴(kuò)散溫度為T = 1040士 10°C，擴(kuò)散時(shí)間t = 150士20min，最后達(dá)到擴(kuò)散濃度Rd= 6-12 Ω/□；然后再在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)進(jìn)行再分布操作， 再分布溫度T = 1180士20°C，再分布時(shí)間t = 5-8h，再分布結(jié)深Xj = 15-20 μ m，最后達(dá)到 再分布濃度Rn= 10-25 Ω / □；所述再分布時(shí)間依次包括濕氧氧化時(shí)間5-6小時(shí)，干氧氧 化時(shí)間1-2小時(shí)；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機(jī)，正面使用陰極版對(duì)準(zhǔn)光刻，背面用光 刻膠保護(hù)氧化層，然后進(jìn)入下一步陰極擴(kuò)散步驟。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明借助濃硼的補(bǔ)償作用使得磷擴(kuò)的擴(kuò)散濃度加大，短基區(qū)濃 度梯度也增加，開關(guān)時(shí)間明顯加快。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明的一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區(qū)、穿通擴(kuò) 散、短基區(qū)擴(kuò)散、光刻陰極、陰極擴(kuò)散步驟，其特征是在光刻陰極和陰極擴(kuò)散步驟之間增加 有陰極區(qū)補(bǔ)濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區(qū)補(bǔ)濃硼步驟為將光刻陰極步驟后的可控硅片陰極區(qū)進(jìn)行硼預(yù)擴(kuò)散 硅片表面用硼乳膠源進(jìn)行涂覆，然后使用高溫?cái)U(kuò)散爐進(jìn)行擴(kuò)散，同時(shí)按速度為3L/分鐘通 入氮?dú)?，按速度?0ml/分鐘通入氧氣；擴(kuò)散溫度為T= 1030°C，擴(kuò)散時(shí)間t = 130min, 最后達(dá)到擴(kuò)散濃度11-12Ω/口 ；然后再在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)進(jìn)行再分布操作，再分布溫 度T = 1160°C，再分布時(shí)間t = 5h，再分布結(jié)深Xj = 15 μ m，最后達(dá)到再分布濃度Rn =23-25 Ω / □；所述再分布時(shí)間依次包括濕氧氧化時(shí)間5小時(shí)，干氧氧化時(shí)間1小時(shí)；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機(jī)，正面使用陰極版對(duì)準(zhǔn)光刻，背面用光 刻膠保護(hù)氧化層，然后進(jìn)入下一步陰極擴(kuò)散步驟。實(shí)施例2本發(fā)明的一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區(qū)、穿通擴(kuò) 散、短基區(qū)擴(kuò)散、光刻陰極、陰極擴(kuò)散步驟，在光刻陰極和陰極擴(kuò)散步驟之間增加有陰極區(qū) 補(bǔ)濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區(qū)補(bǔ)濃硼步驟為將光刻陰極步驟后的可控硅片陰極區(qū)進(jìn)行硼預(yù)擴(kuò)散 硅片表面用硼乳膠源進(jìn)行涂覆，然后使用高溫?cái)U(kuò)散爐進(jìn)行擴(kuò)散，同時(shí)按速度為4L/分鐘通 入氮?dú)猓此俣葹?0ml/分鐘通入氧氣；擴(kuò)散溫度為T = 1040°C，擴(kuò)散時(shí)間t = 150min，最 后達(dá)到擴(kuò)散濃度= 9Ω / □；然后再在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)進(jìn)行再分布操作，再分布溫度T = 11800C，再分布時(shí)間t = 6. 5h，再分布結(jié)深Xj = 17 μ m，最后達(dá)到再分布濃度Rn= 15 Ω / □； 所述再分布時(shí)間依次包括濕氧氧化時(shí)間5. 5小時(shí)，干氧氧化時(shí)間1. 5小時(shí)；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機(jī)，正面使用陰極版對(duì)準(zhǔn)光刻，背面用光 刻膠保護(hù)氧化層，然后進(jìn)入下一步陰極擴(kuò)散步驟。實(shí)施例3本發(fā)明的一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區(qū)、穿通擴(kuò) 散、短基區(qū)擴(kuò)散、光刻陰極、陰極擴(kuò)散步驟，其特征是在光刻陰極和陰極擴(kuò)散步驟之間增加 有陰極區(qū)補(bǔ)濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區(qū)補(bǔ)濃硼步驟為將光刻陰極步驟后的可控硅片陰極區(qū)進(jìn)行硼預(yù)擴(kuò)散 硅片表面用硼乳膠源進(jìn)行涂覆，然后使用高溫?cái)U(kuò)散爐進(jìn)行擴(kuò)散，同時(shí)按速度為5L/分鐘通 入氮?dú)?，按速度?20ml/分鐘通入氧氣；擴(kuò)散溫度為T = 1050°C，擴(kuò)散時(shí)間t = 170min, 最后達(dá)到擴(kuò)散濃度6-6. 5Ω/口 ；然后再在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)進(jìn)行再分布操作，再分布溫 度T = 1200°C，再分布時(shí)間t = 8h，再分布結(jié)深Xj = 20 μ m，最后達(dá)到再分布濃度Rn = 11-12Ω/ □；所述再分布時(shí)間依次包括濕氧氧化時(shí)間6小時(shí)，干氧氧化時(shí)間2小時(shí)；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機(jī)，正面使用陰極版對(duì)準(zhǔn)光刻，背面用光 刻膠保護(hù)氧化層，然后進(jìn)入下一步陰極擴(kuò)散步驟。
權(quán)利要求
一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區(qū)、穿通擴(kuò)散、短基區(qū)擴(kuò)散、光刻陰極、陰極擴(kuò)散步驟，其特征是在光刻陰極和陰極擴(kuò)散步驟之間增加有陰極區(qū)補(bǔ)濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區(qū)補(bǔ)濃硼步驟為將光刻陰極步驟后的可控硅片陰極區(qū)進(jìn)行硼預(yù)擴(kuò)散硅片表面用硼乳膠源進(jìn)行涂覆，然后使用高溫?cái)U(kuò)散爐進(jìn)行擴(kuò)散，同時(shí)按速度為3 5L/分鐘通入氮?dú)猓此俣葹?0 120ml/分鐘通入氧氣；擴(kuò)散溫度為T＝1040±10℃，擴(kuò)散時(shí)間t＝150±20min，最后達(dá)到擴(kuò)散濃度R□＝6 12Ω/□；然后再在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)進(jìn)行再分布操作，再分布溫度T＝1180±20℃，再分布時(shí)間t＝5 8h，再分布結(jié)深Xj＝15 20μm，最后達(dá)到再分布濃度R□＝10 25Ω/□；所述再分布時(shí)間依次包括濕氧氧化時(shí)間5 6小時(shí)，干氧氧化時(shí)間1 2小時(shí)；所述二次光刻陰極步驟為使用單面光刻機(jī)，正面使用陰極版對(duì)準(zhǔn)光刻，背面用光刻膠保護(hù)氧化層，然后進(jìn)入下一步陰極擴(kuò)散步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高可控硅開關(guān)參數(shù)的工藝方法，包括氧化、光刻穿通區(qū)、穿通擴(kuò)散、短基區(qū)擴(kuò)散、光刻陰極、陰極擴(kuò)散步驟，其特征是在光刻陰極和陰極擴(kuò)散步驟之間增加有陰極區(qū)補(bǔ)濃硼和二次光刻陰極步驟，所述陰極區(qū)補(bǔ)濃硼步驟為將光刻陰極步驟后的可控硅片陰極區(qū)進(jìn)行硼預(yù)擴(kuò)散硅片表面用硼乳膠源進(jìn)行涂覆，使用高溫?cái)U(kuò)散爐進(jìn)行擴(kuò)散，同時(shí)通入氮?dú)夂脱鯕猓蛔詈筮_(dá)到擴(kuò)散濃度R□＝6-12Ω/□；再在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)進(jìn)行再分布操作，最后達(dá)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(jī)，正面使用陰極版對(duì)準(zhǔn)光刻，背面用光刻膠保護(hù)氧化層，然后進(jìn)入下一步陰極擴(kuò)散步驟。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)短基區(qū)濃度梯度增加，開關(guān)時(shí)間明顯加快。
文檔編號(hào)H01L21/332GK101901764SQ20101021231
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者周健, 朱法揚(yáng), 耿開遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:啟東吉萊電子有限公司