采用重掺杂区内引线制造硅表面金属线圈的方法

文档序号:6830347阅读:180来源:国知局
专利名称:采用重掺杂区内引线制造硅表面金属线圈的方法
技术领域
本发明涉及一种在硅片表面制造金属线圈的方法,该方法在硅片表面采用重掺杂的局部扩散技术掩埋制造金属线圈的内端引线,然后用真空镀膜的工艺再在硅片表面制造金属线圈。
目前,公知的在硅片表面制造金属线圈的方法有多种设计方案,但其主要构造方法都是采用MEMS技术中的牺牲层工艺制造金属线圈的内引线,这种方法制造工艺复杂,所需要的制造设备昂贵,在硅表面制造出的金属线圈成本高。
本发明的目的是这样实现的将要在表面上制造金属线圈的硅片用浓硫酸煮至冒白烟(两遍),待其冷却后用热、冷去离子水冲洗后烘干,放入高温氧化炉中进行氧化。氧化条件为炉温1180℃,水浴温度95℃,氧气流量500ml/分钟,通干氧10分钟后再通湿氧40分钟,最后通10分钟干氧。氧化结束后将氧化炉中的硅片取出来放入培养皿中并立刻送光刻工序进行光刻。光刻的工艺流程是涂胶、前烘、爆光、显影、坚膜、腐蚀和去胶七个步骤。经光刻工艺后去掉了掩埋制造金属线圈的内引线区域的硅表面的二氧化硅,再一次清洗硅片后,进行液态源浓硼扩散(N别硅片)或液态源浓磷扩散(P型硅片)。在N型硅片表面液态源浓硼扩散的条件是大氮900ml/分钟,小氮30ml/分钟,源温25℃,扩散温度1180℃,扩散时间25分钟;在P型硅片表面液态源浓磷扩散的条件是大氮900ml/分钟,小氮50ml/分钟,小氧20ml/分钟,源温25℃,扩散温度1180℃,扩散时间25分钟;再分布的条件是炉温1000℃,水浴温度95℃,氧气流量500ml/分钟,通湿氧15分钟后再通10分钟干氧。再分布后立刻进行第二次光刻,刻出与金属线圈相连的引线孔,第三次清洗硅片并烘干后,放在真空镀膜机或磁控溅射机中在硅表面镀铝金属膜,镀膜结束后,进行第三次光刻,反刻铝膜,去胶后形成硅表面的金属线圈。最后将硅片放入通有氮气的高温扩散炉中再加热到410℃,烧结10分钟,使硅表面的金属线圈的内端头与硅衬底中的掩埋重掺杂的内引线合金化,形成良好的欧姆接触。
由于采用上述工艺方案,可以在硅表面制造具有可以与其他件相连的两个接线端的金属线圈且与IC工艺相兼容。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。


图1是本发明方法制造硅表面金属线圈的工艺流程图。
图2是本发明方法制造的硅表面金属线圈第一个实施构造图。
图中1.金属线圈 2.金属线圈内端通过重掺杂区外引电极 3.金属线圈外端电极 4.重掺杂区 5.硅衬底 6.二氧化硅层图1中给出的工艺流程图是典型的半导体平面工艺,只是浓硼或浓磷扩散区的杂质浓度要达到1020/cm3。
在图2所示实施例中,将要在表面上制造金属线圈的硅片5用浓硫酸煮至冒白烟(两遍),待其冷却后用热、冷去离子水冲洗后烘干,放入高温氧化炉中进行氧化。氧化条件为炉温1180℃,水浴温度95℃,氧气流量500ml/分钟,通干氧10分钟后再通湿氧40分钟,最后通10分钟干氧。生成约为4000-5000厚的二氧化硅层6。氧化结束后将氧化炉中的硅片6取出来放入培养皿中并立刻送光刻工序进行内引线扩散窗口4的光刻。光刻的工艺流程是涂胶、前烘、爆光、显影、坚膜、腐蚀和去胶七个步骤。经光刻上艺后去掉了掩埋制造金属线圈的内引线区域4的硅表面的二氧化硅,再一次清洗硅片后,进行液态源浓硼扩散(N型硅片)或液态源浓磷扩散(P型硅片)。在N型硅片表面液态源浓硼扩散的条件是大氮900ml/分钟,小氮30ml/分钟,源温25℃,扩散温度1180℃,扩散时间25分钟;在P型硅片表面液态源浓磷扩散的条件是大氮900ml/分钟,小氮50ml/分钟,小氧20ml/分钟,源温25℃,扩散温度1180℃,扩散时间25分钟;再分布的条件是炉温1000℃,水浴温度95℃,氧气流量500ml/分钟,通湿氧15分钟后再通10分钟干氧。再分布后立刻进行第二次光刻,刻出与金属线圈相连的引线孔,第三次清洗硅片并烘干后,放在真空镀膜机或磁控溅射机中在硅表面镀铝金属膜,镀膜结束后,进行第三次光刻,反刻铝膜,去胶后形成硅表面的金属线圈1和金属线圈内端通过重掺杂区外引电极2。最后将硅片放入通有氮气的高温扩散炉中再加热到410℃,烧结10分钟,使硅表面的金属线圈的内端头与硅衬底中的掩埋重掺杂的内引线合金化,形成良好的欧姆接触。
权利要求
1.一种在硅片表面制造金属线圈的方法,该方法在硅片表面采用重掺杂的局部扩散技术掩埋制造金属线圈的内端引线,再采用半导体光刻工艺刻出引线孔后用真空镀膜的工艺再在硅片表面制造金属线圈。
2.根据权利要求1所述的在硅片表面制造金属线圈的方法,金属线圈的材料是金属,形状可以是方形,也可以是圆形,重掺杂的材料硅衬底可以是任意晶向的P型硅片,也可以是任意晶向的N型硅片。
3.根据权利要求1所述的在硅片表面制造金属线圈的方法,重掺杂区为矩形或修饰四角的矩形,重掺杂的方法可以采用扩散法,也可以采用离子注入法。
全文摘要
本发明涉及一种在硅片表面制造金属线圈的方法,该方法在硅片表面采用重掺杂的局部扩散技术掩埋制造金属线圈的内端引线,再采用半导体光刻工艺刻出引线孔后用真空镀膜的工艺再在硅片表面制造金属线圈。目前,公知的在硅片表面制造金属线圈的方法有多种设计方案,但其主要构造方法都是采用MEMS技术中的牺牲层工艺制造金属线圈的内引线,这种方法制造工艺复杂,所需要的制造设备昂贵,在硅表面制造出的金属线圈成本高。本发明的方法采用典型的半导体平面工艺,具有制造工艺简单、制造成本低且与IC工艺相兼容。
文档编号H01F41/02GK1694195SQ200410038880
公开日2005年11月9日 申请日期2004年5月6日 优先权日2004年5月6日
发明者温殿忠 申请人:温殿忠
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