[發明專利]一種大功率晶體管芯片硼鋁擴散工藝

有效

• 申請號: 201010580992.1
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102074464A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 高勇
• 申請（專利權）人: 西安衛光科技有限公司
• 主分類號: H01L21/228
• 分類號: H01L21/228
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 黃瑞華

【技術領域】

本發明涉及半導體元件制備技術領域，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】

晶體管是應用領域廣泛的一種重要的半導體元器件。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，即在高溫下將硼元素擴散到硅片中形成PN結。這種擴散工藝具有以下缺點：1、擴散速率慢；2、擴散深度有限通常40um～50um，有限的擴散深度使得形成的PN結空間小，產品的性能也受到影響。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種大功率晶體管芯片硼鋁擴散工藝，該工藝制備的晶體管芯片硼的擴散深度較深，使得PN結空間增大。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種大功率晶體管芯片硼鋁擴散工藝，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號標準清洗液，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2)清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120±3℃烘箱中烘干；

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，然后放入石英舟中，將載有硅片的石英舟放入擴散爐中，升溫至1260±1℃恒溫8-10小時；

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號標準清洗液為NH₄OH/H₂O₂/H₂O按照1∶(1-2)∶(5-7)的體積比混合的溶液。

為了實現上述目的，本發明還可以采用如下技術方案：

一種大功率晶體管芯片硼鋁擴散工藝，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號標準清洗液，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2)清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120±3℃烘箱中烘干；

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，然后放入石英舟中，將載有硅片的石英舟放入擴散爐中，升溫至1260±1℃恒溫8小時。

為了實現上述目的，本發明還可以采用如下技術方案：

一種大功率晶體管芯片硼鋁擴散工藝，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號標準清洗液，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2)清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120±3℃烘箱中烘干；

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，然后放入石英舟中，將載有硅片的石英舟放入擴散爐中，升溫至1260±1℃恒溫9小時。

為了實現上述目的，本發明還可以采用如下技術方案：

一種大功率晶體管芯片硼鋁擴散工藝，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號標準清洗液，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2)清洗干凈的硅片用無水乙醇脫水，然后放入120±3℃烘箱中烘干；

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，然后放入石英舟中，將載有硅片的石英舟放入擴散爐中，升溫至1260±1℃恒溫10小時。

與現有技術相比，本發明一種大功率晶體管芯片硼鋁擴散工藝，采用了硼鋁同時擴散的工藝方法，利用高溫下鋁有較快的擴散速率，硼有較高的表面濃度，可使硼的擴散深度達到100um～110um，使產品的抗燒能力大大的提高，放大倍數更穩定，該產品用于工作環境惡劣，可靠性要求高的特殊領域。

【附圖說明】

圖1為本發明大功率晶體管芯片硼鋁擴散工藝流程圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述。

實施例1

請參閱圖1所示，本發明工藝包括以下步驟：