[发明专利]一种在硅片上实施铝扩散的方法无效
| 申请号： | 201210419969.3 | 申请日： | 2012-10-29 |
| 公开（公告）号： | CN103000502A | 公开（公告）日： | 2013-03-27 |
| 发明（设计）人： | 杨惠民 | 申请（专利权）人： | 江苏卡迪诺节能保温材料有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/265 | 分类号： | H01L21/265;H01L21/02 |
| 代理公司： | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人： | 胡定华 |
| 地址： | 226100 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 硅片 实施 扩散 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种半导体制备过程中的扩散技术，尤其涉及一种在硅片上实施铝扩散的方法，属于电力半导体器件工艺技术范畴。
背景技术
在晶闸管，晶体管等高压半导体器件的制造技术中，为实现更高的电压，需要低浓度的深结扩散，其结深深度要求在80微米以上，基于这一点，优先选用铝扩散方法，铝在硅内具有杂质浓度低，扩散速度快的优点，能实现高电压，减少了高温扩散的时间，同时铝的原子半径与硅的晶格很匹配，高温扩散后硅内产生的缺陷少。但至今在硅上进行铝扩散存在两大难点：（一）、没有理想的铝杂质源（没有铝气体源，没有铝液体源，没有成熟的铝固体源），导致铝扩散的工艺技术要么很发杂，但难以精确控制，要么易实现但均匀性和重复性较差；（二）、没有理想的掩蔽膜，在硅片上不能实现铝的选择性扩散。
发明内容
本发明的目的是提供一种能精确控制掺杂量的在硅片上实施铝扩散的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种在硅片上实施铝扩散的方法，包括以下步骤：
a、硅片正面制绒，然后在硅片背面镀一层氧化硅隔离膜；
b、离子注入步骤: 选用固体AlCl3作为铝扩散源，在高真空下对固体铝源加热到120～170℃升华，以氩气作为载体，将固体铝源载入离子注入机灯丝源区与灯丝产生的电子碰撞，形成带电铝离子，通过高压对带电铝离子进行加速，通过磁分析器对离子进行筛选，进一步将铝杂质掺入硅片；
c、将上述硅片进行清洗，将硅片放入去离子水中超声去砂，然后将去砂的硅片放入烧杯中，加入清洗液，加热至沸腾，加热时间5-10分钟，所述清洗液为HF和水的混合物；
d、将清洗好的硅片用无水乙醇脱水，然后放入100-110℃的烘箱中烘干；
e、将烘干好的硅片放入扩散炉中，升温至1250-1260℃，恒温10-12小时。
所述清洗液中HF和水以重量比为1:15-20比例混合。
所述氧化硅隔离膜的厚度为50-80nm。
本发明的有益效果是：利用离子注入机掺杂剂量的可控性，掺杂剂量的重复性，硅片掺杂剂量的一致性等优点，形成均匀的表面低浓度铝杂质，通过高温推结，形成低浓度均匀深扩散分布的P型铝杂质区，提高产品电压，减少产品热漏量，提高产品质量可控性，稳定性。
具体实施方式
实施例1
本发明的一种在硅片上实施铝扩散的方法，包括以下步骤：
a、硅片正面制绒，然后在硅片背面镀一层氧化硅隔离膜，氧化硅隔离膜的厚度为50nm；
b、离子注入步骤: 选用固体AlCl3作为铝扩散源，在高真空下对固体铝源加热到120℃升华，以氩气作为载体，将固体铝源载入离子注入机灯丝源区与灯丝产生的电子碰撞，形成带电铝离子，通过高压对带电铝离子进行加速，通过磁分析器对离子进行筛选，进一步将铝杂质掺入硅片；
c、将上述硅片进行清洗，将硅片放入去离子水中超声去砂，然后将去砂的硅片放入烧杯中，加入清洗液，加热至沸腾，加热时间5分钟，清洗液为HF和水的混合物，清洗液中HF和水以重量比为1:15比例混合；
d、将清洗好的硅片用无水乙醇脱水，然后放入100℃的烘箱中烘干；
e、将烘干好的硅片放入扩散炉中，升温至1250℃，恒温10小时。
实施例2
本发明的一种在硅片上实施铝扩散的方法，包括以下步骤：
a、硅片正面制绒，然后在硅片背面镀一层氧化硅隔离膜，氧化硅隔离膜的厚度为65nm；
b、离子注入步骤: 选用固体AlCl3作为铝扩散源，在高真空下对固体铝源加热到150℃升华，以氩气作为载体，将固体铝源载入离子注入机灯丝源区与灯丝产生的电子碰撞，形成带电铝离子，通过高压对带电铝离子进行加速，通过磁分析器对离子进行筛选，进一步将铝杂质掺入硅片；
c、将上述硅片进行清洗，将硅片放入去离子水中超声去砂，然后将去砂的硅片放入烧杯中，加入清洗液，加热至沸腾，加热时间7分钟，清洗液为HF和水的混合物，清洗液中HF和水以重量比为1:18比例混合；
d、将清洗好的硅片用无水乙醇脱水，然后放入105℃的烘箱中烘干；
e、将烘干好的硅片放入扩散炉中，升温至1255℃，恒温11小时。
实施例3
本发明的一种在硅片上实施铝扩散的方法，包括以下步骤：
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