本发明专利技术涉及一种降低对通隔离扩散横向扩散宽度的结构及方法，其特征在于：包括抑制横向扩散用环形槽、正面对通隔离扩散区和背面对通隔离扩散区，所述正面对通隔离扩散区内侧设有抑制横向扩散用环形槽，所述抑制横向扩散用环形槽一侧设有环形钝化槽。本发明专利技术的优点是：采用了抑制横向扩散用环形槽的方式，降低了对通隔离扩散过程中形成的横向扩散宽度，有效降低了横向扩散宽度对VRRM电压特性的影响，提高了击穿电压及产品良率；同时采用正面对通隔离扩散区环宽窄、背面对通隔离扩散区环宽宽的结构，提高了背对通隔离扩散速度，扩散时间比原来减少了15-20h。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种降低对通隔离扩散横向扩散宽度的结构，同时提供一种实现该结构的工艺方法。
技术介绍
对通隔离扩散工艺广泛应用于半导体器件的生产，尤其在可控硅等产品的实际生产过程中，对通隔离扩散工艺质量的好坏直接影响到产品的Vm电压特性，主要原因为对通隔离扩散工艺过程时间长，温度高，造成横向扩散宽度大，从而导致Vkkm电压低或击穿软。以目前的可控硅生产工艺为例，4inch硅片，厚度一般在200-240um，对通隔离扩散温度一般在1270°C，时间在140-180h ；因扩散越往后越慢，越是片厚，越是扩散时间长，横向扩散宽度也越大，不仅影响产品的Vm电压特性，而且横向扩散宽度大导致芯片面积的浪费，生产效率低。所以，如何降低隔离扩散横向扩散宽度，同时减少扩散时间，且该方法简单可行，是每个生产厂家均需考虑的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种降低对通隔离扩散横向扩散宽度的结构。本专利技术另一个的目的是提供一种实现上述结构的工艺方法。本专利技术采用的技术方案是一种降低对通隔离扩散横向扩散宽度的结构，包括抑制横向扩散用环形槽、正面对通隔离扩散区和背面对通隔离扩散区，所述正面对通隔离扩散区内侧设有抑制横向扩散用环形槽，所述抑制横向扩散用环形槽一侧设有环形钝化槽。所述背面对通隔离扩散区环宽为120_160um，正面对通隔离扩散区环宽为 60-100um，所述抑制横向扩散用环形槽宽度为20-60um，深度为30_40um。在正面和背面对通隔离扩散的预扩散降温过程中，外加一步低温短时间氧化，再进行光刻抑制横向扩散用环形槽，通过酸液腐蚀，实现抑制横向扩散用环形槽，其步骤包括a、N型硅单晶片，电阻率P=20-60 Ω. cm，经过腐蚀、抛光后硅片厚度为190_230um，经过SPM清洗处理后，按片装舟，进扩散炉进行表面长氧化，氧化温度为1050-1IOO0C，通湿氧 4_6h，得到氧化膜厚彡8000 A ；b、光刻双面勻胶，双面曝光机刻出对通隔离扩散区，包括正面对通隔离扩散区和背面对通隔离扩散区；c、双面涂硼源预扩，预扩散温度1110-1130°C，扩散时间为2.5-3.证，通氮气和氧气合成气体，形成对通隔离扩散的表面杂质浓度，在降温Ih至890-910°C时，稳定在890-910°C， 时间为2-池，通纯氧气4 6L/min，形成可使光刻胶黏附性好的氧化层及硼硅玻璃层；d、正面勻胶，单面光刻机刻出抑制横向扩散用环形槽，使用HF= H2O=I 10的酸液腐蚀二氧化硅层及硼硅玻璃层；e、采用HF= HNO3=I 10的酸液腐蚀硅，形成宽度为20_60um，深度为30_40um的抑制横向扩散用环形槽；f、对通隔离扩散，高温U65-1275°C，130-160h的长时间扩散，形成了正面对通隔离扩散区和背面对通隔离扩散区；g、基区涂硼源扩散，形成P型阳极扩散区、P型短基区；h、光刻出发射区，经磷源扩散，形成N+型阴极扩散区；i、光刻出环形玻璃钝化槽；j、采用HF = HNO3=I 10的酸液腐蚀硅，形成深度为60-90um的环形玻璃钝化槽，经过玻璃钝化，形成环形玻璃钝化膜；k、光刻出引线孔及金属电极，最终形成产品。所述背面对通隔离扩散区环宽为120_160um，正面对通隔离扩散区环宽为 60-100um。本专利技术的优点是采用了抑制横向扩散用环形槽的方式，降低了对通隔离扩散过程中形成的横向扩散宽度，有效降低了横向扩散宽度对Vm电压特性的影响，提高了击穿电压及产品良率；同时采用正面对通隔离扩散区环宽窄、背面对通隔离扩散区环宽宽的结构， 提高了背对通隔离扩散速度，扩散时间比原来减少了 15-20h。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。图1为本专利技术方式形成的产品正面横向结构示意图。图2为本专利技术方式形成的产品背面横向结构示意图。图3为本专利技术方式形成的产品纵向结构示意图。其中1、环形玻璃钝化槽，2、正面对通隔离扩散区，3、抑制横向扩散用环形槽，4、 背面对通隔离扩散区。具体实施例方式如图1-3所示，本专利技术的一种降低对通隔离扩散横向扩散宽度的结构，包括抑制横向扩散用环形槽3、正面对通隔离扩散区2和背面对通隔离扩散区4，正面对通隔离扩散区2内侧设有抑制横向扩散用环形槽3，抑制横向扩散用环形槽3 —侧设有环形钝化槽1， 抑制横向扩散用环形槽3宽度为20-60um，深度为30-40um，背面对通隔离扩散区4环宽为 120-160um，正面对通隔离扩散区环宽为60-100um，采用了抑制横向扩散用环形槽的方式， 降低了对通隔离扩散过程中形成的横向扩散宽度，有效降低了横向扩散宽度对Vkkm电压特性的影响，提高了击穿电压及产品良率；同时采用正面对通隔离扩散区环宽窄、背面对通隔离扩散区环宽宽的结构，提高了背对通隔离扩散速度，扩散时间比原来减少了 15-20h。实施例1一种降低对通隔离扩散横向扩散宽度的方法，在正面和背面对通隔离扩散的预扩散降温过程中，外加一步低温短时间氧化，再进行光刻抑制横向扩散用环形槽，通过酸液腐蚀， 实现抑制横向扩散用环形槽，其步骤包括a、N型硅单晶片，电阻率P =20 Ω. cm，经过腐蚀、抛光后硅片厚度为190um，经过SPM清4洗处理后，按片装舟，进扩散炉进行表面长氧化，氧化温度1050°C，通湿氧4h，得到氧化膜厚 8200 A ；b、光刻双面勻胶，双面曝光机刻出对通隔离扩散区，包括正面对通隔离扩散区和背面对通隔离扩散区；c、双面涂硼源预扩，预扩散温度1110°C，扩散时间为2.5h，通氮气和氧气合成气体，形成对通隔离扩散的表面杂质浓度，在降温Ih至890 0C时，稳定在890 °C，时间为池，通纯氧气 4L/min,形成可使光刻胶黏附性好的氧化层及硼硅玻璃层；d、正面勻胶，单面光刻机刻出抑制横向扩散用环形槽，使用HF= H2O=I 10的酸液腐蚀二氧化硅层及硼硅玻璃层；e、采用HF= HNO3=I 10的酸液腐蚀硅，形成宽度为20um，深度为30um的抑制横向扩散用环形槽；f、对通隔离扩散，高温1265°C，130h的长时间扩散，形成了正面对通隔离扩散区和背面对通隔离扩散区，背面对通隔离扩散区环宽为120um，正面对通隔离扩散区环宽为60um ；g、基区涂硼源扩散，形成P型阳极扩散区、P型短基区；h、光刻出发射区，经磷源扩散，形成N+型阴极扩散区；i、光刻出环形玻璃钝化槽；j、采用HF = HNO3=I 10的酸液腐蚀硅，形成深度为60um的环形玻璃钝化槽，经过玻璃钝化，形成环形玻璃钝化膜；k、光刻出引线孔及金属电极，最终形成产品。 实施例2一种降低对通隔离扩散横向扩散宽度的方法，在正面和背面对通隔离扩散的预扩散降温过程中，外加一步低温短时间氧化，再进行光刻抑制横向扩散用环形槽，通过酸液腐蚀， 实现抑制横向扩散用环形槽，其步骤包括a、N型硅单晶片，电阻率ρ=30 Ω . cm,经过腐蚀、抛光后硅片厚度为200um，经过SPM清洗处理后，按片装舟，进扩散炉进行表面长氧化，氧化温度1080°C，通湿氧证，得到氧化膜厚 9000 A ；b、光刻双面勻胶，双面曝光机刻出对通隔离扩散区，包括正面对通隔离扩散区和背面对通隔离扩散区；c、双面涂硼源预扩，预扩散温度1120°C，扩散时间为3h，通氮气和氧气合成本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种降低对通隔离扩散横向扩散宽度的结构，其特征在于：包括抑制横向扩散用环形槽、正面对通隔离扩散区和背面对通隔离扩散区，所述正面对通隔离扩散区内侧设有抑制横向扩散用环形槽，所述抑制横向扩散用环形槽一侧设有环形钝化槽。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黎重林，王成森，
申请(专利权)人：启东市捷捷微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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