[發(fā)明專利]一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝

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• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113594299A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐文凱;董思敏;向亮睿
• 申請（專利權(quán)）人: 普樂新能源科技（徐州）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/225;H01L31/068
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)策知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32322
• 代理人: 范圓圓

1.一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于，主要包括以下步驟：

S1：以N型硅片作為襯底材料，通過清洗制絨使硅片表面產(chǎn)生金字塔狀表面結(jié)構(gòu)后，將硅片垂直或水平插入低壓擴散爐的石英晶舟內(nèi)，并進管；

S2：升溫至850℃-880℃，并抽空及檢漏；

S3：溫度保持在850℃-880℃，恒壓抽空后通入氮氣，以穩(wěn)定管內(nèi)氣壓及硅片溫度；

S4：溫度保持在850℃-880℃，通入氮氣、氧氣和硼源對硅片表面進行沉積擴散，使硼原子均勻分布在硅片表面；

S5：升溫至920℃-1000℃，并通入氮氣穩(wěn)壓；

S6：溫度保持在920℃-1000℃，并恒溫推進一段時間，使硅片表面生成淺結(jié)輕摻雜區(qū)；

S7：氮氣氛圍下緩慢降溫至850℃-890℃；

S8：溫度保持在850℃-890℃，通入氮氣、氧氣和硼源對硅片表面進行二次沉積擴散，使硅片較淺PN結(jié)的表面形成均勻的富硼層；

S9：氮氣氛圍下緩慢降溫，并出管；

S10：通過激光SE對擴散后的硅片進行重摻雜處理；

S11：經(jīng)過清洗，使硅片表面形成最終PN結(jié)，該PN結(jié)在SE區(qū)域為深結(jié)重摻雜，非SE區(qū)域為淺結(jié)輕摻雜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：步驟S2中的升溫時間設(shè)定在900s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：步驟S3-S6及S8-S9中，爐管內(nèi)的氣體總流量始終保持在2500sccm；步驟S7中爐管內(nèi)的氣體總流量始終保持在2500-3500sccm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：步驟S5中通入的氮氣的流量為1100sccm-1900sccm，硼源的流量為400-800sccm，氧氣的流量為200-600sccm，其中，硼源和氧氣的氣體流量比為4:3-4:2，且氧氣流量按照硼源流量的比例設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：步驟S6中的推進時間在1200-2400s，期間管內(nèi)保持無氧狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：步驟S8中通入的氮氣的流量為750sccm-1750sccm，硼源的流量為600-1000sccm，氧氣的流量為150-750sccm，其中，硼源和氧氣的氣體流量比為4:3-4:1，且氧氣流量按照硼源流量的比例設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：經(jīng)步驟S9后，硅片表面的方阻在100-140Ω/sp之間，結(jié)深在0.3-0.6um。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：步驟S10中，激光參數(shù)選擇功率在32-38w之間，打標速度22000-26500mm/s，頻率在170-230KHz，光斑寬度在90-120um。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：經(jīng)步驟S10后，硅片表面的方阻在70-90Ω/sp之間，結(jié)深在0.5-0.9um，表面濃度大于3E19/cm³。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的一種N型硅片P++結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于：所述硼源為BBr₃/BCl₃蒸汽。