[發明專利]一種精確控制半導體器件摻雜區摻雜濃度的方法

有效

• 申請號: 201110224158.3
• 申請日: 2011-08-06
• 公開（公告）號: CN102254801A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 王新
• 申請（專利權）人: 深圳市穩先微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/223
• 分類號: H01L21/223
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，尤其是涉及一種精確控制半導體器件摻雜區摻雜濃度的方法。?

背景技術

現有的功率器件的雜質的精確分布工藝過程是決定一個器件的參數的高低及均勻性的關鍵技術。對于摻雜區摻雜時基本使用二種方法：硼或者磷等離子注入方法和利用乳膠源或者氣態源在高溫擴散的方法。對于離子注入方法需要離子注入機，該設備較為昂貴，加工的成本很高，很多制作低檔半導體產品的廠家難以承受。對于直接用乳膠源或者氣態源在高溫擴散的方法來摻入雜質在需要高的硼方塊電阻時，由于雜質源的濃度很高，從而精度很差，一般對于200歐姆/方塊的方塊電阻左右其誤差達到10%，在500歐姆/方塊以上的方塊電阻就很難制造。這樣一來制作的半導體器件參數一致性很差：如導通電阻、擊穿電壓、放大倍數等。?

傳統的半導體器件制造過程中的氧化層是利用來完全隔離雜質的擴散進入，即有氧化層的地方硼、磷等雜質是不能擴散進入的。主要要求二氧化硅的厚度足夠厚可以阻擋雜質的擴散。如果二氧化硅的厚度不夠硼、磷等雜質就會擴散進入。因此,對于低成本的半導體產品特別是是半導體功率器件產品市場迫切需要一種即能夠精確控制硼摻雜的摻入濃度的技術同時制造成本又不會增加太多。?

發明內容

本發明的目的是提供一種精確控制半導體器件摻雜區摻雜濃度的方法。以解決現有技術所存在的摻雜精度差，成本較高等技術問題。?

為解決上述技術問題，本發明精確控制半導體器件摻雜區摻雜濃度的方法，包括如下步驟：?

（1）、首先將需要摻入雜質的硅片進行氧化，氧化溫度為500～1000℃，氧化厚度為100～200埃，具體氧化厚度依據擴散的雜質源及需要的最終方塊決定；

（2）、在氧化后的硅片上涂覆乳膠源涂覆液，涂覆層厚度為2500～2800埃；

（3）、把涂膠后的硅片置于120°～180°的紅外燈下烘烤15～20分鐘，使膠原中的有機溶劑發揮；

（4）、將硅片放在石英玻璃板上，送入擴散爐，在1100°～1250°的高溫下進行擴散2～4.5小時，具體擴散溫度、擴散時間根據硅片擴散后的表面濃度和擴散結深的要求而定；

（5）、將擴散好的硅片放在恒溫區，并通入氧氣。

作為優選，所述本發明對硼摻雜區摻雜濃度進行控制時在步驟（1）之前，還執行步驟a1，在硼乳膠源中加入光刻膠，加入的重量比重為硼乳膠源：光刻膠為1:0.2～0.5克；執行步驟a2，在硼乳膠源和光刻膠混合后并將二者放入攪拌皿中進行充分的攪拌，從而得到乳膠源涂覆液，攪拌時間為2～5小時，混合時注意所用的器皿不能引入其它雜質源及污染物質；接著執行步驟（1）。?

作為優選，所述對硼摻雜區摻雜濃度進行控制時，執行步驟（2）時，所述涂覆液為乳膠混合涂覆液。?

作為優選，所述光刻膠在高溫碳化從而隨擴散過程中的攜帶氣體去除，得到需要的硼區雜質濃度分布。?

本發明操作簡便，設備簡單，適于大批量生成，該方法擴散參數可以隨意控制調整，摻雜濃度可調，通過在硅片上擴散氧化生成二氧化硅氧化層，控制氧化的厚度精度，達到精確控制擴散雜質的濃度，簡化工藝流程，降低生產成本。產品的成品率可提高20%以上，特別適用于中低檔半導體廠家批量生產，有顯著的經濟效益。?

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案更加清楚明白，下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體說明。?

實施例1?

第一步，首先將需要摻入雜質的硅片進行氧化，氧化溫度控制在500℃，氧化厚度為100埃；第二步，在氧化后的硅片上涂覆乳膠源涂覆液（該乳膠源選用含磷二氧化硅乳膠源），涂覆層厚度為2500埃；第三步，把涂膠后的硅片置于130°的紅外燈下烘烤15分鐘，使膠原中的有機溶劑發揮；第四步，將硅片放在石英玻璃板上，送入擴散爐，在1150°的高溫下進行擴散2.5小時；第五步，將擴散好的硅片放入恒溫區冷卻并通入氧氣，如此精確控制摻雜區摻雜濃度的半導體器件制作完成。

實施例2?