本发明涉及一种磷扩散方法，属于半导体掺杂制结领域。
背景技术：
半导体材料具有相应的禁带宽度，半导体材料，尤其是硅材料是当今IC，IT，太阳能行业的基础。要使得半导体材料获得功能上的运用，基础就是形成PN结。PN结的性能是半导体器件的基础，目前，均是通过掺杂技术形成PN结。磷是一种V族元素，是常用的N型掺杂元素。随着技术的进步，对掺杂技术提出了越来越高的要求，例如对成本的要求、对掺杂区方块电阻均匀性的要求，尤其是太阳能行业对磷掺杂区域的成本以及电阻均匀性要求很高，同时要避免掺杂表面的死层现象，因为这些参数对产品的开路电压、短路电流有着重要影响。
现有的磷掺杂技术往往是磷表面扩散技术，例如在温度700-900摄氏度之间的氮气氛围中，通入三氯氧磷气体，完成初步扩散；之后在进行推结工艺完成表面掺杂，然而，这种磷扩散工艺得到的掺杂区方块电阻往往不够均匀，磷吸杂不够理想。
技术实现要素：
本发明针对上述技术问题的不足，在大量实验的基础上，发明一种磷扩散工艺。该工艺能够改善扩散时磷吸杂，提高磷掺杂区方块电阻的均匀性，并且成本不高，以现有的设备能够完成。
本发明提供的技术方案为一种磷扩散方法，具体步骤为： （1）提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门；
（2）向扩散炉内通入大氮，氮气流量为20ml/min；通入10min后开始升温，并将炉内温度升温至950-1050摄氏度，之后恒温；
（3）然后进行扩散工艺，具体为：分段向扩散炉内通入携三氯氧磷气体和氧气；
（4）完成扩散工艺，停止通入携三氯氧磷气体和氧气，在大氮氛围中，将炉内温度降低至750-800摄氏度，并保温推进10min；
（5）降温出舟，取硅片。
其中，扩散工艺还可以具体为：通入携三氯氧磷气体和氧气进行扩散工艺，扩散总时间为30min；在整个所述扩散工艺中，氧气的流量始终为2L/min的气体流量；从所述扩散工艺开始计时，0-5min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，之后5-10min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体，之后10-15min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，之后15-20min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体，之后20-25min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，最后25-30min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体。
其中，硅片可以为单晶或多晶硅片，尺寸为4英寸、8英寸或12英寸。
附图说明
图1 扩散过程中气体通入情况。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明做详细的说明。但注意其仅仅是本发明包括的一种具体实施方式，并不是本发明的全部。本发明不局限于以下实施方式。
实施例1
提供硅片，该硅片可以是成本高的单晶硅片也可以是成本低的多晶硅片，其尺寸可根据生产需要选取，是要设备允许，4英寸、8英寸、12英寸等等均可以。将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内。封闭扩散炉的炉门。
向扩散炉内通入大氮，氮气流量为20ml/min；通入10min后开始升温，并将炉内温度升温至950摄氏度，之后恒温。
然后进行扩散工艺，具体为：向扩散炉内通入携三氯氧磷气体和氧气，三氯氧磷液体源温度为20摄氏度；参考图1，在整个扩散工艺中，氧气的流量始终为2L/min的气体流量；而携三氯氧磷气体的流量不是恒定的，是以分段的方式控制的，具体而言是分6段，共3个周期，每段持续的时间是5分钟。从扩散开始计时，0-5min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，之后5-10min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体，之后10-15min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，之后15-20min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体，之后20-25min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，最后25-30min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体。
完成扩散工艺，停止通入携三氯氧磷气体和氧气，在大氮氛围中，将炉内温度降低至800摄氏度，并保温推进10min。
降温出舟，取硅片。
实施例2
提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内。封闭扩散炉的炉门。
向扩散炉内通入大氮，氮气流量为20ml/min；通入10min后开始升温，并将炉内温度升温至1000摄氏度，之后恒温。
然后向扩散炉内通入携三氯氧磷气体和氧气进行扩散工艺。其中，三氯氧磷液体源温度为20摄氏度，在整个扩散工艺中，氧气的流量始终为2L/min的气体流量；携三氯氧磷气体的通入方式为：从所述扩散工艺开始计时，0-5min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，之后5-10min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体，之后10-15min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，之后15-20min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体，之后20-25min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，最后25-30min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体。
完成扩散工艺，停止通入携三氯氧磷气体和氧气，在大氮氛围中，将炉内温度降低至750摄氏度，并保温推进10min。
降温出舟，取硅片。
以上详细描述了基于本发明的两个实施方式，以下将对本工艺的磷扩散方法的注意点进行一些说明：
在扩散工艺中，采取了分6段3个周期的类似脉冲式的通磷源气体的方式，其形成的效果是在硅片表面内形成类似的脉冲磷杂质分布。由于每段时间只有5分钟，为了在5分钟内体现出磷杂质在硅片表面内的分布作用，就需要提高扩散温度到950摄氏度或是以上一些。另外，6段扩散中总是高磷源气体后接一个低磷源气体，作为对比例，如果将其顺序交换为先通低磷源气体之后接高磷源气体，则最后的效果没有前者理想，实验数据中，后者的方块电阻在不同的深度下偏离可达20%以上，而前者为10%以内，其中原因可能与首次扩散时硅片表面具有一些氧化的杂质有关，首次扩散选用高流量能够抵消这些不利因数。由于采用了6段3个周期的扩散方式，在推进工艺中，需要将炉内的温度降低到800摄氏度或以下，在推进过程中磷杂质的浓度在硅片表面内的分布均衡，提高方块电阻的均匀性。因此，通过本发明的设计，能够改善扩散时磷吸杂，提高磷掺杂区方块电阻的均匀性，并且成本不高，以现有的设备能够完成。