一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，尤其涉及一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法。该工艺方法包括：步骤一，水汽氧化硅片，形成两面氧化层；步骤二，单面腐蚀氧化层；步骤三，预扩散，扩散杂质源，形成预扩散层；步骤四，再扩散，在一定温度下进行结深推进一定时间，获得产品。本发明专利技术的极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，在硅片的一面形成阻止扩散的掩蔽层，使衬底扩散只在硅片的另一面进行，原材料厚度也可选较薄的硅晶片，从而降低了生产制造成本。

Process for diffusion of triode single side N+ diffusion layer

The invention belongs to the technical field of semiconductors, in particular to a process for the diffusion of a single sided N+ diffusion layer of a triode. The method includes: step one, the water vapor oxidation silicon oxide layer formed on both sides; step two, one side corrosion oxidation layer; step three, pre diffusion, diffusion impurity source, forming a pre diffusion layer; step four, then spread to a certain period of time to promote the junction depth at a certain temperature to obtain products. The process method of single N+ diffusion layer diffusion transistor of the invention, the masking layer is formed on a silicon wafer side to prevent the spread of the substrate, diffusion only in silicon on the other side of the silicon wafer, the thickness of raw materials is also optional thinner, thereby reducing the manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体
，尤其涉及一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法。
技术介绍
目前在三极管芯片前工序制造中，需经过衬底扩散，形成剖面为N+-N--N+的结构层。而三极管制作，只需晶片的一面N+层，另一面N+层需去掉，一般通过减薄、抛光，去掉一面的N+层，从而实现N+-N-的制作。此方法制造中，硅晶片一般较厚450-550μm，造成成本的增加。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是针对上述衬底工艺中需要减薄、抛光去掉一面N+层的问题，造成成本增加的问题，提供一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法。实现本专利技术目的的技术方案是：一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，该工艺方法包括：步骤一，水汽氧化硅片，形成两面氧化层；步骤二，单面腐蚀氧化层；步骤三，预扩散，扩散杂质源，形成预扩散层；步骤四，再扩散，在一定温度下进行结深推进一定时间，获得产品。具体地，所述水汽氧化硅片形成的两面氧化层，一面采用光刻胶保护，通过腐蚀除去另一面的氧化层，一面的氧化层作为阻止扩散的掩蔽层。进一步地，所述硅片的厚度为200-300μm。具体地，所述步骤一的水汽氧化硅片，包括将待氧化的硅片进行化学清洗，甩干，烘干；将烘干后的硅片于纯净干氧氛围下升温至一定温度后，通入湿氧一定时间，干氧一定时间，降温，检验氧化层厚度。作为优选，所述氧化层厚度d≥1.2μm。进一步地，所述步骤二的单面腐蚀氧化层为将硅片一面均胶，前烘，曝光，显影，坚膜，并放入腐蚀液中腐蚀。作为优选，所述腐蚀液为氟化铵∶氢氟酸∶去离子水＝1.5g∶1ml∶3.5ml的溶液。具体地，所述步骤四的再扩散的一定温度为1250±20℃，结深推进一定时间为150±10h。本专利技术还包括一种芯片的制造方法，使用上述的三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，并进行基区扩散，发射区光刻，磷扩散，台面槽光刻，台面腐蚀，台面钝化，引线孔光刻，中间测试，蒸铝，光刻反刻，铝合金，背面金属化，背面合金，并进行管芯测试。本专利技术的有益效果是：本专利技术的极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，在硅片的一面形成阻止扩散的掩蔽层，使衬底扩散只在硅片的另一面进行，掩蔽层厚度薄，易去除，使得原材料厚度可选较薄的硅晶片，从而降低了生产制造成本。附图说明图1是N型单晶片；图2是现有技术中N+-N--N+剖面结构图；图3是本专利技术中N+-N-剖面结构图。其中，1-掩蔽层。具体实施方式以下通过具体的实例来进一步说明本专利技术。实施例1一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，该工艺方法包括：步骤一，水汽氧化硅片，形成两面氧化层；步骤二，单面腐蚀氧化层；步骤三，预扩散，扩散杂质源，形成预扩散层；步骤四，再扩散，在一定温度下进行结深推进一定时间，获得产品。以上为本专利技术的核心内容，在硅片的一面形成阻止扩散的掩蔽层，使衬底扩散只在硅片的另一面进行。如图3所示，为本专利技术的三极管单面N+扩散层剖面结构图，从图中可以看出，在硅片的一面形成了掩蔽层1，另一面形成N+扩散层，原材料厚度也可选较薄的硅晶片，从而降低了生产制造成本。如图2所示，现有技术中三极管形成N+扩散层结构示意图，从图中可以看出形成两层扩散层。具体地，所述水汽氧化硅片形成的两面氧化层，一面采用光刻胶保护，通过腐蚀除去另一面的氧化层，一面的氧化层作为阻止扩散的掩蔽层。进一步地，所述硅片的厚度为200-300μm。具体地，所述步骤一的水汽氧化硅片，包括将待氧化的硅片进行化学清洗，甩干，烘干；将烘干后的硅片于纯净干氧氛围下升温至一定温度后，通入湿氧一定时间，干氧一定时间，降温，检验氧化层厚度。作为优选，所述氧化层厚度d≥1.2μm。作为优选，所述步骤二的单面腐蚀氧化层为，将硅片一面均胶，前烘，曝光，显影，坚膜，并放入腐蚀液中腐蚀。作为优选，所述腐蚀液为氟化铵∶氢氟酸∶去离子水＝1.5g∶1ml∶3.5ml的溶液。作为优先，所述步骤四的再扩散的一定温度为1250±20℃，结深推进一定时间为150±10h。实施例2一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，原材料：如图1所示，N型单晶片，ρ：40～45Ωcm、片厚：255～265μm；步骤一、氧化：a将待氧化的硅片进行化学清洗，甩干，烘干。b将烘干后的硅片插在石英舟上，将石英舟推入扩散炉的恒温区内，在扩散炉内通入4L/min的纯净干氧。c开启扩散炉，进行升温，用5小时升到T＝1150±20℃。d当温度达到T并恒定后，将干氧改为湿氧，流量2L/min，并计算通湿氧时间，t＝4±0.5h。到时后，再将湿氧改为4L/min的纯净干氧。时间t＝2±0.5he到时后开始降温，用6±1h降到600℃以下，将装有硅单晶片的石英舟拉出，将硅单晶片去下装入片架，待检验。f检验氧化层厚度：要求d≥1.2μm。步骤二、正面掩蔽层保护，去净背面氧化层。a正面匀胶(紫外负性光刻胶)，转速5000rpm，匀胶时间40sec。b前烘：将匀好胶的硅片送入100℃烘箱，并计时30±5min，到时后取出，待曝光。c曝光：将匀胶的正面送入光刻机进行紫外曝光，曝光时间10-20sec。d显影：将曝光后的硅片浸入负性光刻显影液中进行显影。浸泡10±2min，取出后甩干。e坚膜：将显影后的硅片放入140±5℃烘箱内30-40min。f腐蚀：将坚膜后的硅片放入氟化铵∶氢氟∶：去离子水＝1.5g∶1ml∶3.5ml的溶液中，简称BOE。去除背面氧化层，时间8±2min。g将腐蚀后的硅片放入硫酸：双氧水＝1∶4中剥离光刻胶。将硅片取出后，用去离子水冲洗15次以上。步骤三，背面衬底预扩散a将步骤三的硅片进行化学清洗，甩干、烘干后装入石英舟内，进行衬底预扩散，通入4L/min的纯净氮气。b开启扩散炉，进行升温，并恒温T＝1150±20℃，时间t＝3±0.5h。c将扩散杂质源(一般为液态POCl3)通过小流量氮气携带进入扩散炉石英管内，在硅片背面形成预扩散层d时间t到后，降温至600℃以下，将装有硅单晶片的石英舟拉出，将硅单晶片去下装入片架，待检验。e检测Rs＝0.23-0.25。步骤四、再扩散进行再扩散，在温度T＝1250±20℃左右，结深推进一定时间t＝150±10h，形成的产品如图3所示。检测结深：要求深度为180-190μm。实施例3本专利技术还包括一种芯片的制造方法，使用上述的三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，并进行基区扩散，发射区光刻，磷扩散，台面槽光刻，台面腐蚀，台面钝化，引线孔光刻，中间测试，蒸铝，光刻反刻，铝合金，背面金属化，背面合金，并进行管芯测试。以下为13003芯片制作，前期三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法与实施例2相同，即原材料：如图1所示，N型单晶片，ρ：40～45Ωcm、片厚：255～265μm；步骤一、氧化：a将待氧化的硅片进行化学清洗，甩干，烘干。b将烘干后的硅片插在石英舟上，将石英舟推入扩散炉的恒温区内，在扩散炉内通入4L/min的纯净干氧。c开启扩散炉，进行升温，用5小时升到T＝1150±20℃。d当温度达到T并恒定后，将干氧改为湿氧，流量2L/min，并计算通湿氧时间，t＝4±0.5h。到时后，再将湿氧改为4L/min的纯净干氧。时间t＝2±0.5h。e到时后开始降温，用6±1h降到600℃以下，将装有硅单晶片的石英舟拉出，将硅单晶片去下装入片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，其特征在于，该工艺方法包括：步骤一，水汽氧化硅片，形成两面氧化层；步骤二，单面腐蚀氧化层；步骤三，预扩散，扩散杂质源，形成预扩散层；步骤四，再扩散，在一定温度下进行结深推进一定时间，获得产品。

【技术特征摘要】
1.一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，其特征在于，该工艺方法包括：步骤一，水汽氧化硅片，形成两面氧化层；步骤二，单面腐蚀氧化层；步骤三，预扩散，扩散杂质源，形成预扩散层；步骤四，再扩散，在一定温度下进行结深推进一定时间，获得产品。2.根据权利要求1所述的一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，其特征在于，所述水汽氧化硅片形成的两面氧化层，一面采用光刻胶保护，通过腐蚀除去另一面的氧化层，一面的氧化层作为阻止扩散的掩蔽层。3.根据权利要求1所述的一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，其特征在于，所述硅片的厚度为200-300μm。4.根据权利要求1所述的一种三极管单面N+扩散层扩散的工艺方法，其特征在于，所述步骤一的水汽氧化硅片，包括将待氧化的硅片进行化学清洗，甩干，烘干；将烘干后的硅片于纯净干氧氛围下升温至一定温度后，通入湿氧一定时间，干氧一定时间，降温，检验氧化层厚度。5.根据权利要求1或4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晶伟，陆益，李超，刘宗帅，
申请(专利权)人：安徽富芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34