一种改善可控硅KG特性的方法技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，具体涉及一种改善可控硅KG特性的方法，包括如下步骤：将硅片装于合金舟上用石英钩缓慢将合金舟推入炉管内恒温区，通入氮气和三氯氧磷，保温处理后将合金舟拉出即可。本发明专利技术在可控硅铝合金时表面掺入微量的磷，特别是KG交界处氧化层表面磷的掺入，可以有效固定表面杂质和电荷，使得KG特性得到大大改善，避免了漏电和反型现象。

【技术实现步骤摘要】
一种改善可控硅KG特性的方法
本专利技术属于半导体
，具体涉及一种改善可控硅KG特性的方法。
技术介绍
KG特性是指可控硅K区(-K-阴极区，属于半导体PN结的N型区)和G区(G-门极区，属于半导体PN结的P型区)交界处的PN特性，简称KG特性，G到K是一个正向的PN结，加电压后导通，导通压降在0.6-0.7V，从K到G是一个反向的PN结，加小于PN结电压时截止，大于导通电压后导通。一个完好的PN结反向电压漏电很小(一般小于1uA)，而异常的PN如出现表面漏电或者表面反型会出现反向漏电大于2uA，甚至到几千uA。KG交界区域，也是也是PN结的交界区域，仅普通氧化层覆盖，PN结界面有杂质，PN结承载反向电压时界面处出现异常的漏电流，同时由于表面保护层(即氧化层)带了异常电荷，电荷吸引了PN内的电荷，导致P型层或者N型层表面电荷增加或者减少，出现表面反型。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术目的在于提供一种改善可控硅KG特性的方法，解决了现有技术中可控硅表面漏电和表面反型的技术问题。本专利技术所述的改善可控硅KG特性的方法，包括如下步骤：将硅片装于合金舟上用石英钩缓慢将合金舟推入炉管内恒温区，通入氮气和三氯氧磷，保温处理后将合金舟拉出即可。恒温区的保温温度为470-500℃。氮气通入速率为4-5L/min。三氯氧磷通入速率为4-6mL/min。保温处理时间为20-30min。本专利技术的作用机理为：本专利技术在可控硅表面(为硅铝合金表面)在高温处理时通入三氯氧磷(POCl3)，POCl3+Si高温反应生成PCl5+SiO2+P，因为磷为+5价，5个价电子，在4价硅中共价结合中，会多出一个电子(带负电荷)，此部分电子可以有效固定常规最易导致漏电的Na、K离子(带正电荷)沾污，也就是说假如表面有微量的Na离子沾污可能会导致漏电，但如果有此部分含磷的电子进行中和或者固定吸附，就可以避免沾污带来的负面影响。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果。本专利技术在可控硅铝合金时表面掺入微量的磷，特别是KG交界处氧化层表面磷的掺入，可以有效固定表面杂质和电荷，使得KG特性得到大大改善，避免了漏电和反型现象。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1将硅片装于合金舟上用石英钩缓慢将合金舟推入炉管内恒温区，合金炉温度设定为480℃，通入氮气，通入速率为4.5L/min，通入三氯氧磷，通入速率为5mL/min，时间25min，将合金舟缓慢拉出即可。经测试，对本实施例制得的掺磷芯片KG漏电良率由原来的93.1％提高至98.7％，KG漏电均值由原来的0.051uA降低至0.026uA改善了可控硅的KG特性。实施例2将硅片装于合金舟上用石英钩缓慢将合金舟推入炉管内恒温区，合金炉温度设定为470℃，通入氮气，通入速率为4L/min，通入三氯氧磷，通入速率为4mL/min，时间20min，将合金舟缓慢拉出即可。实施例3将硅片装于合金舟上用石英钩缓慢将合金舟推入炉管内恒温区，合金炉温度设定为500℃，通入氮气，通入速率为6L/min，通入三氯氧磷，通入速率为6mL/min，时间30min，将合金舟缓慢拉出即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善可控硅KG特性的方法，其特征在于：包括如下步骤：将硅片装于合金舟上用石英钩缓慢将合金舟推入炉管内恒温区，通入氮气和三氯氧磷，保温处理后将合金舟拉出即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善可控硅KG特性的方法，其特征在于：包括如下步骤：将硅片装于合金舟上用石英钩缓慢将合金舟推入炉管内恒温区，通入氮气和三氯氧磷，保温处理后将合金舟拉出即可。


2.根据权利要求1所述的改善可控硅KG特性的方法，其特征在于：恒温区的保温温度为470-500℃。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿开远，
申请(专利权)人：济宁东方芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37