[發(fā)明專利]以氣相摻雜區(qū)熔硅片制造高頻高壓二極管的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810022579.6
• 申請日: 2008-08-18
• 公開（公告）號: CN101656211A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 繆玉華;陳許平;蔡培林;劉卉;孫建兵
• 申請（專利權(quán)）人: 南通皋鑫電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L21/66
• 代理公司: 如皋市江海專利事務(wù)所
• 代理人: 蔡春建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體二極管的制造，具體地說是一種以氣相摻雜區(qū)熔硅片 制造高頻高壓二極管的方法。

背景技術(shù)

經(jīng)檢索有關(guān)專利文獻，目前尚未檢索到與本發(fā)明相同的以氣相摻雜區(qū)熔 硅片制造高頻高壓二極管的方法。長期以來，均使用中子輻照區(qū)熔硅單晶 (NTD)制造各種規(guī)格的高頻、超高頻高壓二極管，這也是國際上同類產(chǎn)品 所共同使用的硅單晶材料品種。NTD硅片雖然從特性上講，可以滿足高頻二 極管的制造要求，能在一定范圍內(nèi)適應(yīng)超高頻高壓二極管的制造要求，但NTD 片本身的制造工藝存在明顯的缺點，主要有：(1)生產(chǎn)周期長。中子照射后 的硅單晶必須放置一段時間，使照射后硅單晶中產(chǎn)生的雜質(zhì)元素衰減至半衰 期后才能再加工，避免對人體產(chǎn)生輻射影響；(2)生產(chǎn)成本和能源消耗高。 每公斤硅單晶的中子輻照費用高，且一個中子反應(yīng)堆消耗的能源相當可觀； (3)中子輻照摻雜低電阻率的硅單晶非常困難，一般摻雜下限為30Ω.cm， 超出此下限中子輻照摻雜極其困難，且成本大幅度上升，從而嚴重制約超高 頻高壓二極管的發(fā)展；(4)區(qū)熔硅單晶的產(chǎn)量受中子照射資源和安全控制的 限制，不能滿足市場需求。尤其是國家狠抓安全生產(chǎn)，更限制了NTD硅片的 產(chǎn)量。因此，選擇新型的硅材料替代NTD已是刻不容緩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種以氣相摻雜區(qū)熔硅片(FGD)為材料，取代 中子輻照區(qū)熔硅單晶(NTD)，制造高頻高壓二極管的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

以氣相摻雜區(qū)熔硅片制造高頻高壓二極管的方法，它包括以下步驟：

(1)將氣相摻雜區(qū)熔硅片進行全數(shù)測試，硅片R/2點電阻率ρ₁為：28Ω. cm≤ρ₁≤42Ω.cm；

(2)將步驟(1)所測合格的硅片組成擴散批，擴散批硅片R/2點平均電阻率 ρ_R/2為：30Ω.cm≤ρ_R/2≤40Ω.cm；

(3)將步驟(2)組成的擴散批進行清洗處理，去除表面雜質(zhì)；

(4)將步驟(3)清洗過的擴散批硅片進行全自動二次涂覆處理，一面涂覆磷 源，另一面涂覆硼源，涂覆源量為：0.1ml～0.15ml；

(5)將步驟(4)的硅片送入高溫擴散爐進行PN擴散，溫度t₁為：1285℃≤t₁≤1290℃，溫控時間h₁為：26小時≤h₁≤30小時；

(6)對步驟(5)的硅片進行評價測試，結(jié)深Xj為：75μm≤Xj≤85μm，方塊 電阻ρ₂為：ρ₂≤0.1Ω.cm；

(7)對步驟(6)的合格品進行PT擴散，擴散溫度t₂為：845℃≤t₂≤855℃， 擴散時間h₂為：0.4小時≤h₂≤0.6小時，恒溫后降至650℃退火1小時；

(8)對步驟(7)所得的半成品進行評價測試，反向恢復(fù)時間T_rr為：0.03μs ≤T_rr≤0.085μs；

(9)對步驟(8)的合格品進行噴砂處理，噴砂深度L₁為：3μm≤L₁≤5μm；

(10)對步驟(9)的合格品進行脫脂及一次鍍鎳處理，鍍鎳厚度δ₁為：0.8μ m≤δ₁≤1μm；

(11)對步驟(10)的合格品進行燒結(jié)二次鍍鎳處理，650℃燒結(jié)1小時，二次 鍍鎳厚度δ₂為：0.2μm≤δ₂≤0.3μm；

(12)對步驟(11)的產(chǎn)品進行化學(xué)鍍金，鍍金厚度δ₃為：0.1μm≤δ₃≤0.2 μm；

(13)將步驟(12)所得的半成品按耐壓等級分別進行積層，組成硅片-焊片 組，硅片數(shù)量按耐壓等級而定；

(14)將步驟(13)組成的硅片-焊片組送入高頻合金爐進行高頻加熱處理，加 熱溫度t₃為：280℃≤t₃≤290℃，加熱時間h₃為：8≤h₃≤12分鐘；