[發明專利]一種環保硼擴散源配方

在審

• 申請號: 202210053500.6
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114606573A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 郭光輝
• 申請（專利權）人: 濟南晶碩電子有限公司
• 主分類號: C30B31/06
• 分類號: C30B31/06;C30B29/06;C30B31/16;C30B33/00;C30B33/10;H01L21/22;H01L21/225
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種環保硼擴散源配方，其特征在于，包括以下重量份數配比的原料：乙二醇乙醚（C₄4H₁₀O₂）；三氧化二硼（B₂O₃）；硝酸鋁（Al（NO₃）₃）和氧化鋁（Al₂O₃）。

2.根據權利要求1所述的一種環保硼擴散源配方，其特征在于：硼擴散源的制備方法，包括以下步驟：

S1：三氧化二硼/乙二醇乙醚溶液制備，取三氧化二硼：乙二醇乙醚=120g：400ml，用800mL磨口瓶墊濾紙放在攪拌器上，倒入乙二醇乙醚后開啟攪拌器，可見瓶中心出現旋渦，用電子秤稱出配比所需的三氧化二硼后，貼磨口瓶邊緣緩慢倒入，待瓶身不燙手后蓋上瓶蓋，攪拌5-6小時后關閉攪拌器，將三氧化二硼/乙二醇乙醚溶液密封；

S2：硝酸鋁/乙二醇乙醚溶液制備，取硝酸鋁：乙二醇乙醚=5g：50mL，將磨口瓶下墊濾紙放在攪拌器上，倒入乙二醇乙醚后開啟攪拌器，稱好硝酸鋁后，貼磨口瓶邊緩慢倒入，磨口瓶蓋半蓋，待瓶身不燙手后蓋上瓶蓋，攪拌1-2小時后關閉攪拌器，將硝酸鋁/乙二醇乙醚溶液密封；

S3：制備硼擴散液態源，取三氧化二硼/乙二醇乙醚溶液：硝酸鋁/乙二醇乙醚溶液：氧化鋁粉=50mL：6mL：2g，將磨口瓶放在攪拌器上，量取已經過濾好的三氧化二硼/乙二醇乙醚溶液和硝酸鋁/乙二醇乙醚溶液，緩慢倒入磨口瓶內，打開攪拌器，然后倒入稱量好的氧化鋁粉（4N：5N=1：3），蓋上瓶蓋，攪拌10-15分鐘后使用；

S4：硅片預備，將硅片依次經過表面腐蝕、表面氧化、干燥和拋光四道工序，得到硅片，將硅片放入氫氟酸/硝酸/水混合液體系的刻蝕溶液中反應0.5-2min，將方阻提升10-20Ω/sq，再將硅片放入堿溶液中常溫下反應5-20s后，將硅片放入混酸溶液中清洗1-5min到表面完全疏水，最后用去離子水清洗并烘干；

S5：將步驟S4中得到的硅片裝載在擴散石英舟中，在600℃-700℃溫度下以及氮氣氛圍條件下，將裝載有硅片的石英舟緩慢送入擴散石英管中，并將擴散石英管管口封住，以保證擴散石英管中溫度的穩定，完成進舟，逐漸升溫至800℃-1000℃，在氮氣氛圍下進行擴散，過程中導入氧氣，完成升溫擴散，升溫擴散結束后，逐漸降溫至600℃-700℃，然后緩慢將裝載有硅片的石英舟輸出，進行降溫出舟，完成硼向硅中的擴散。

3.根據權利要求2所述的一種環保硼擴散源配方，其特征在于：所述S1中電子稱誤差在±0.01以內，三氧化二硼/乙二醇乙醚溶液使用前應沉淀6小時以上，方可使用，硝酸鋁/乙二醇乙醚溶液使用前應沉淀1小時后方可使用，配置完的硼擴散液態源應在12小時內用完，且使用過程中應一直處于攪拌狀態。

4.根據權利要求1所述的一種環保硼擴散源配方，其特征在于：所述S4中的硅片為P型硅、N型硅或多晶硅片中的其中一種。

5.根據權利要求1所述的一種環保硼擴散源配方，其特征在于：所述S4中硅片制備包括以下具體步驟：

S4-1：表面腐蝕：對硅片進行表面腐蝕操作，去除硅片表面的切割損傷層，并將硅片表面加工成特定樣式；

S4-2：表面氧化：對硅片表面進行氧化操作，改善硅片表面親水性；

S4-3：干燥：對硅片進行烘干操作，使硅片表面源中的溶劑充分揮發；

S4-4：拋光：用高速旋轉的低彈性材料拋光盤，或用低速旋轉的軟質彈性或粘彈性材料拋光盤,加拋光劑對硅片的待擴散面進行拋光處理。