專利名稱：一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種大功率晶體管芯片的加
工工藝。
背景技術(shù)：
晶體管是應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的一種重要的半導(dǎo)體元器件。作為晶體管的核心部件， 晶體管芯片的加工通常采用硅片參雜的方式形成PN結(jié)，即在高溫下將硼元素?cái)U(kuò)散到硅片 中形成PN結(jié)。這種擴(kuò)散工藝具有以下缺點(diǎn)1、擴(kuò)散速率慢；2、擴(kuò)散深度有限通常40um 50um，有限的擴(kuò)散深度使得形成的PN結(jié)空間小，產(chǎn)品的性能也受到影響。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，該工藝制備的晶體管 芯片硼的擴(kuò)散深度較深，使得PN結(jié)空間增大。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，包括以下步驟1)、源溶液配制將純硝酸鋁a克、三氧化二硼b克溶于cml乙醇；2)、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，然后將去砂的硅片放入石英燒杯 中，加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持5-10分鐘，然后取出用去離子水洗干凈；3)、硅片烘干將步驟幻清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120士3°C烘 箱中烘干；4)、將步驟幻烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，然后放入石英舟 中，將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫8-10小時(shí)；其中a b c = 40 (1.5—2.5) 500。步驟1)中所述乙醇為電子純無水乙醇。所述1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液為ΝΗ40Η/Η202/Η20按照1 (1-2) (5_7)的體積比混合的 溶液。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，包括以下步驟1)、源溶液配制將純硝酸鋁40克、三氧化二硼1. 5克溶于500ml乙醇；2)、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，然后將去砂的硅片放入石英燒杯 中，加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持5分鐘，然后取出用去離子水洗干凈；3)、硅片烘干將步驟幻清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120士3°C烘 箱中烘干；4)、將步驟幻烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，然后放入石英舟 中，將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫8小時(shí)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案
一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，包括以下步驟1)、源溶液配制將純硝酸鋁40克、三氧化二硼2克溶于500ml乙醇；2)、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，然后將去砂的硅片放入石英燒杯 中，加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持8分鐘，然后取出用去離子水洗干凈；3)、硅片烘干將步驟幻清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120士3°C烘 箱中烘干；4)、將步驟幻烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，然后放入石英舟 中，將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫9小時(shí)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，包括以下步驟1)、源溶液配制將純硝酸鋁40克、三氧化二硼2. 5克溶于500ml乙醇；2)、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，然后將去砂的硅片放入石英燒杯 中，加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持10分鐘，然后取出用去離子水洗干凈；3)、硅片烘干將步驟幻清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120士3°C烘 箱中烘干；4)、將步驟幻烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，然后放入石英舟 中，將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫10小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，采用了硼鋁同時(shí) 擴(kuò)散的工藝方法，利用高溫下鋁有較快的擴(kuò)散速率，硼有較高的表面濃度，可使硼的擴(kuò)散深 度達(dá)到IOOum llOum，使產(chǎn)品的抗燒能力大大的提高，放大倍數(shù)更穩(wěn)定，該產(chǎn)品用于工作 環(huán)境惡劣，可靠性要求高的特殊領(lǐng)域。

圖1為本發(fā)明大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝流程圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1請參閱圖1所示，本發(fā)明工藝包括以下步驟1、源溶液配制純硝酸鋁40克、三氧化二硼1. 5克溶于500ml乙醇(電子純)超 聲4小時(shí)以保證充分溶解；2、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，直至離子水清為止；然后將去砂 的硅片放入石英燒杯中，加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液(ΝΗ40Η/Η202/Η20按照1 1 5到1 2 7 的配比混合)，加熱至沸騰，保持時(shí)間5分鐘，然后去除用去離子水洗干凈；3、硅片烘干步驟2清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，放入120士3°C烘箱中烘 干；4、將步驟3烘干后的硅片表面涂覆步驟1配好的源溶液；用滴管吸源，均勻涂于研 磨面，源溶液略干后將硅片涂源面兩兩對合，以保證濃度均勻；然后將涂覆好源溶液的硅片 放入石英舟中；將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫8小時(shí)，具體時(shí)間可根據(jù)產(chǎn)品要求調(diào)整。擴(kuò)散好的芯片經(jīng)過檢驗(yàn)便可以進(jìn)入下一工序。實(shí)施例2本實(shí)施例工藝包括以下步驟1、源溶液配制純硝酸鋁40克、三氧化二硼2克溶于500ml乙醇(電子純)超聲 4小時(shí)以保證充分溶解；2、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，直至離子水清為止；然后將去砂 的硅片放入石英燒杯中，加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持時(shí)間8分鐘，然后去除用去 離子水洗干凈；3、硅片烘干步驟2清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，放入120士3°C烘箱中烘 干；4、將步驟3烘干后的硅片表面涂覆步驟1配好的源溶液；用滴管吸源，均勻涂于研 磨面，源溶液略干后將硅片涂源面兩兩對合，以保證濃度均勻；然后將涂覆好源溶液的硅片 放入石英舟中；將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫9小時(shí)，具體時(shí) 間可根據(jù)產(chǎn)品要求調(diào)整。實(shí)施例3本實(shí)施例工藝包括以下步驟1、源溶液配制純硝酸鋁40克、三氧化二硼2. 5克溶于500ml乙醇(電子純)超 聲4小時(shí)以保證充分溶解；2、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，直至離子水清為止；然后將去砂 的硅片放入石英燒杯中，加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持時(shí)間10分鐘，然后去除用 去離子水洗干凈；3、硅片烘干步驟2清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，放入120士3°C烘箱中烘 干；4、將步驟3烘干后的硅片表面涂覆步驟1配好的源溶液；用滴管吸源，均勻涂于研 磨面，源溶液略干后將硅片涂源面兩兩對合，以保證濃度均勻；然后將涂覆好源溶液的硅片 放入石英舟中；將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫10小時(shí)，具體時(shí) 間可根據(jù)產(chǎn)品要求調(diào)整。本發(fā)明采用了硼鋁同時(shí)擴(kuò)散的工藝方法利用高溫下鋁有較快的擴(kuò)散速率，硼有較 高的表面濃度。和傳統(tǒng)硼擴(kuò)散的方法相比，同樣時(shí)間內(nèi)做的的樣品，本發(fā)明實(shí)施例1制備出 的芯片采用磨片、染色的方法在測量顯微鏡下觀測擴(kuò)散深度，可以看出本發(fā)明方法硼的擴(kuò) 散深度可達(dá)IOOum llOum，從而使產(chǎn)品的抗燒能力大大的提高，放大倍數(shù)更穩(wěn)定。該產(chǎn)品 適用于工作環(huán)境惡劣，可靠性要求高的特殊領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，其特征在于，包括以下步驟1)、源溶液配制將純硝酸鋁a克、三氧化二硼b克溶于cml乙醇；2)、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，然后將去砂的硅片放入石英燒杯中， 加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持5-10分鐘，然后取出用去離子水洗干凈；3)、硅片烘干將步驟幻清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120士3°C烘箱中 烘干；4)、將步驟幻烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，然后放入石英舟中， 將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫8-10小時(shí)；其中 a b c = 40 (1.5-2.5) 500。
2.如權(quán)利要求1所述一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，其特征在于，步驟1)中所 述乙醇為電子純無水乙醇。
3.如權(quán)利要求1所述一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，其特征在于，所述1號標(biāo)準(zhǔn) 清洗液為ΝΗ40Η/Η202/Η20按照1 (1-2) (5-7)的體積比混合的溶液。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，其特征在于， 包括以下步驟1)、源溶液配制將純硝酸鋁40克、三氧化二硼1.5克溶于500ml乙醇；2)、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，然后將去砂的硅片放入石英燒杯中， 加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持5分鐘，然后取出用去離子水洗干凈；3)、硅片烘干將步驟幻清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120士3°C烘箱中 烘干；4)、將步驟幻烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，然后放入石英舟中， 將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫8小時(shí)。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，其特征在于， 包括以下步驟1)、源溶液配制將純硝酸鋁40克、三氧化二硼2克溶于500ml乙醇；2)、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，然后將去砂的硅片放入石英燒杯中， 加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持8分鐘，然后取出用去離子水洗干凈；3)、硅片烘干將步驟幻清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120士3°C烘箱中 烘干；4)、將步驟幻烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，然后放入石英舟中， 將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫9小時(shí)。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，其特征在于， 包括以下步驟1)、源溶液配制將純硝酸鋁40克、三氧化二硼2.5克溶于500ml乙醇；2)、硅片清洗將硅片放入去離子水中超聲去砂，然后將去砂的硅片放入石英燒杯中， 加入1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液，加熱至沸騰，保持10分鐘，然后取出用去離子水洗干凈；3)、硅片烘干將步驟幻清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120士3°C烘箱中 烘干；4)、將步驟幻烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，然后放入石英舟中，將載有硅片的石英舟放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260士 1°C恒溫10小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，包括以下步驟1)源溶液配制將純硝酸鋁a克、三氧化二硼b克溶于cml乙醇；2)硅片清洗；3)硅片烘干；4)將步驟3)烘干后的硅片表面均勻涂覆步驟1)配好的源溶液，放入擴(kuò)散爐中，升溫至1260±1℃恒溫8-10小時(shí)；其中a∶b∶c＝40∶(1.5-2.5)∶500。本發(fā)明一種大功率晶體管芯片硼鋁擴(kuò)散工藝，采用了硼鋁同時(shí)擴(kuò)散的工藝方法，利用高溫下鋁有較快的擴(kuò)散速率，硼有較高的表面濃度，可使硼的擴(kuò)散深度達(dá)到100um～110um，使產(chǎn)品的抗燒能力大大的提高，放大倍數(shù)更穩(wěn)定，該產(chǎn)品用于工作環(huán)境惡劣，可靠性要求高的特殊領(lǐng)域。
文檔編號H01L21/228GK102074464SQ20101058099
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者高勇 申請人:西安衛(wèi)光科技有限公司