[发明专利]一种PN结扩散方法

说明书

为了提高二极管晶片的PN结扩散过程中生产效率低、成本高的问题，本发明提供一种PN结扩散方法，包括原硅片，原硅片为N型，扩散过程中包括以下步骤：S1：清洗、S2：涂扩散源；S3：放入扩散炉中进行硅片扩散，得到P﹢/N/N﹢型结构；S4：清洗，分片；S5：对分开后的硅片进行双面喷砂；S6：喷砂后的硅片进行表面金属化处理；S7：完成了晶片的制作过程。本申请中采用对原硅片两侧涂覆硼扩散源和磷扩散源，然后同时扩散，减少原硅片反复清洗、分离、喷砂的过程，不仅缩短了生产周期，提高了生产效率，并且降低了生产成本；此外，本申请中采用一次扩散，避免了多次高温对晶片的影响，提高了晶片的电特性。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，特别是一种PN结扩散方法。

背景技术

二极管是最常用的基础电子元器件，在二极管晶片制作中，需要将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体基片上，该半导体基片也称之为原硅片，在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结，PN结具有单向导电性。由于掺杂的磷形成的P区其表面浓度要在10²¹数量级，掺杂的硼形成的N区其表面浓度要在10²⁰数量级。两面的浓度不一致，目前采用的方式为首先进行磷扩散，然后通过喷砂处理，将不需要磷的一侧进行去磷处理，接着清洗后再次进行硼扩散，经过两次扩散不仅生产效率低，并且采用两次扩散也提高了生产成本；扩散过程中一般都是在1200℃以上，经过两次高温降低了晶片的电特性。

发明内容

为了提高二极管晶片的PN结扩散过程中生产效率低、成本高的问题，本发明提供一种PN结扩散方法，其目的在于提高晶片的生产效率，降低生产成本，同时也提高晶片的电特性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PN结扩散方法，包括原硅片，原硅片为N型，扩散过程中包括以下步骤：

S1：对原硅片放置在清洗机上进行清洗，清洗后烘干，然后取出待用；

S2：对上一步原硅片的上方涂覆硼扩散源，对N型原硅片的下方涂覆磷扩散源，然后装入石英舟后待用；

S3：将上一步中的石英舟放入扩散炉中进行硅片扩散，得到P﹢/N/N﹢型结构；

S4：将扩散后的硅片放置到氢氟酸中，直至硅片分开；

S5：将分开后的硅片放置在喷砂机中，对分开后的硅片进行双面喷砂；

S6：喷砂后的硅片进行表面金属化处理；

S7：完成了晶片的制作过程。

进一步地，所述清洗包括将原硅片放入氢氟酸中浸泡12-48小时，然后取出通过清水冲洗1-1.5小时，再用清洗剂进行超声清洗0.25-0.5小时。

进一步地，所述磷扩散源包括以下组分，各组分以重量计算，其含量为：

NH₄H₂PO₄：80-100g；

H₂O: 180-200g；

H₃PO₄：7-10g。

进一步地，所述硼扩散源包括以下组分，各组分以重量计算，其含量为：

B₂O₃：35-45g;

C₂H₆O: 100-110g。

进一步地，所述扩散炉中扩散温度为：1220℃-1270℃；扩散时间为20-35小时。