[發明專利]一種擴散片退火工藝

有效

• 申請號: 201611073147.9
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108122741B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 周炯;李志丹;張俊
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/268;H01L21/324;H01L21/331
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種擴散片退火工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1:選擇厚度范圍為150～200μm的擴散片作為襯底，通過表面清洗并注入N型離子，經爐管完全退火形成擴散注入曲線，推結形成第一緩沖層；

S2:在擴散片正面依次形成N-襯底層和正面金屬層；

S3:將擴散片翻轉180度，對擴散片背面進行研磨至設定厚度，再進行表面拋光處理和表面化學修復；

S4:在擴散片背面依次進行N型離子摻雜和P型離子摻雜和至少一次的激光退火制程，形成第二緩沖層和P層，其中，當N型離子摻雜和P型離子摻雜注入的總范圍小于2um時，先進行N型離子摻雜，在襯底上追加形成第二緩沖層，接著進行P型離子摻雜，在P型離子摻雜注入后進行一次激光退火，以實現N型峰值輪廓及原位不推結退火；當N型離子摻雜和P型離子摻雜注入的總范圍大于2um時，先進行N型離子摻雜，在襯底上追加形成第二緩沖層，并進行第一次激光退火，以實現N型峰值輪廓及原位不推結退火，接著進行P型離子摻雜，并進行第二次激光退火，以實現N型峰值輪廓及原位不推結退火；

S5:經過背金工藝完成背面金屬層。

2.根據權利要求1所述的擴散片退火工藝，其特征在于，所述步驟S1中，所述擴散注入曲線為N型離子的摻雜濃度和推結深度的關系曲線，所述推結深度為擴散片厚度的1/4～3/4。

3.根據權利要求1所述的擴散片退火工藝，其特征在于，所述步驟S2中，通過離子化金屬等離子體工藝控制獲得正面工藝所需N-襯底層。

4.根據權利要求1所述的擴散片退火工藝，其特征在于，所述步驟S3中，對擴散片進行表面拋光處理和表面化學修復后，最終的厚度為100～150um。

5.根據權利要求1所述的擴散片退火工藝，其特征在于，所述步驟S4中，先在0.5～2μm范圍內進行N型離子摻雜，在襯底上追加形成第二緩沖層，接著在0～0.5μm范圍內進行P型離子摻雜，然后進行一次激光退火。

6.根據權利要求5所述的擴散片退火工藝，其特征在于，所述激光退火采用綠光波長的激光實現N型和P型峰值輪廓及原位不推結退火。

7.根據權利要求1所述的擴散片退火工藝，其特征在于，所述步驟S4中，先在0.5～5μm的范圍內進行N型離子摻雜，在襯底上追加形成第二緩沖層，并進行第一次激光退火，接著在0～0.5μm的范圍內進行P型離子摻雜，并進行第二次激光退火。

8.根據權利要求7所述的擴散片退火工藝，其特征在于，所述第一次激光退火采用綠光波長的激光和紅外波長激光相結合，實現N型峰值輪廓及原位不推結退火。

9.根據權利要求7所述的擴散片退火工藝，其特征在于，所述第二次激光退火采用綠光波長的激光退火，實現N型峰值輪廓及原位不推結退火。