专利名称：一种提高可控硅开关参数的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种提高可控硅开关参数的工艺方法。
背景技术：
在单向可控硅的应用中，快速开关线路占有很大的一部分，可控硅的开关参数在 某些场合下显得尤为重要。在目前常规生产工艺中，可控硅的开关参数偏低，兑档率不高， 而稳定的保持较高的开关参数对某些产品来说成为该产品性能的关键部分。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高可控硅开关参数的工艺方法。本发明采用的技术方案是一种提高可控硅开关参数的工艺方法，包括氧化、光刻穿通区、穿通扩散、短基区 扩散、光刻阴极、阴极扩散步骤，在光刻阴极和阴极扩散步骤之间增加有阴极区补浓硼和二 次光刻阴极步骤，所述阴极区补浓硼步骤为将光刻阴极步骤后的可控硅片阴极区进行硼预扩散 硅片表面用硼乳胶源进行涂覆，然后使用高温扩散炉进行扩散，同时按速度为3-5L/分钟 通入氮气，按速度为60-120ml/分钟通入氧气；扩散温度为T = 1040士 10°C，扩散时间t = 150士20min，最后达到扩散浓度Rd= 6-12 Ω/□；然后再在高温扩散炉内进行再分布操作， 再分布温度T = 1180士20°C，再分布时间t = 5-8h，再分布结深Xj = 15-20 μ m，最后达到 再分布浓度Rn= 10-25 Ω / □；所述再分布时间依次包括湿氧氧化时间5-6小时，干氧氧 化时间1-2小时；所述二次光刻阴极步骤为使用单面光刻机，正面使用阴极版对准光刻，背面用光 刻胶保护氧化层，然后进入下一步阴极扩散步骤。本发明的优点本发明借助浓硼的补偿作用使得磷扩的扩散浓度加大，短基区浓 度梯度也增加，开关时间明显加快。
具体实施例方式实施例1本发明的一种提高可控硅开关参数的工艺方法，包括氧化、光刻穿通区、穿通扩 散、短基区扩散、光刻阴极、阴极扩散步骤，其特征是在光刻阴极和阴极扩散步骤之间增加 有阴极区补浓硼和二次光刻阴极步骤，所述阴极区补浓硼步骤为将光刻阴极步骤后的可控硅片阴极区进行硼预扩散 硅片表面用硼乳胶源进行涂覆，然后使用高温扩散炉进行扩散，同时按速度为3L/分钟通 入氮气，按速度为60ml/分钟通入氧气；扩散温度为T= 1030°C，扩散时间t = 130min, 最后达到扩散浓度11-12Ω/口 ；然后再在高温扩散炉内进行再分布操作，再分布温 度T = 1160°C，再分布时间t = 5h，再分布结深Xj = 15 μ m，最后达到再分布浓度Rn =23-25 Ω / □；所述再分布时间依次包括湿氧氧化时间5小时，干氧氧化时间1小时；所述二次光刻阴极步骤为使用单面光刻机，正面使用阴极版对准光刻，背面用光 刻胶保护氧化层，然后进入下一步阴极扩散步骤。实施例2本发明的一种提高可控硅开关参数的工艺方法，包括氧化、光刻穿通区、穿通扩 散、短基区扩散、光刻阴极、阴极扩散步骤，在光刻阴极和阴极扩散步骤之间增加有阴极区 补浓硼和二次光刻阴极步骤，所述阴极区补浓硼步骤为将光刻阴极步骤后的可控硅片阴极区进行硼预扩散 硅片表面用硼乳胶源进行涂覆，然后使用高温扩散炉进行扩散，同时按速度为4L/分钟通 入氮气，按速度为80ml/分钟通入氧气；扩散温度为T = 1040°C，扩散时间t = 150min，最 后达到扩散浓度= 9Ω / □；然后再在高温扩散炉内进行再分布操作，再分布温度T = 11800C，再分布时间t = 6. 5h，再分布结深Xj = 17 μ m，最后达到再分布浓度Rn= 15 Ω / □； 所述再分布时间依次包括湿氧氧化时间5. 5小时，干氧氧化时间1. 5小时；所述二次光刻阴极步骤为使用单面光刻机，正面使用阴极版对准光刻，背面用光 刻胶保护氧化层，然后进入下一步阴极扩散步骤。实施例3本发明的一种提高可控硅开关参数的工艺方法，包括氧化、光刻穿通区、穿通扩 散、短基区扩散、光刻阴极、阴极扩散步骤，其特征是在光刻阴极和阴极扩散步骤之间增加 有阴极区补浓硼和二次光刻阴极步骤，所述阴极区补浓硼步骤为将光刻阴极步骤后的可控硅片阴极区进行硼预扩散 硅片表面用硼乳胶源进行涂覆，然后使用高温扩散炉进行扩散，同时按速度为5L/分钟通 入氮气，按速度为120ml/分钟通入氧气；扩散温度为T = 1050°C，扩散时间t = 170min, 最后达到扩散浓度6-6. 5Ω/口 ；然后再在高温扩散炉内进行再分布操作，再分布温 度T = 1200°C，再分布时间t = 8h，再分布结深Xj = 20 μ m，最后达到再分布浓度Rn = 11-12Ω/ □；所述再分布时间依次包括湿氧氧化时间6小时，干氧氧化时间2小时；所述二次光刻阴极步骤为使用单面光刻机，正面使用阴极版对准光刻，背面用光 刻胶保护氧化层，然后进入下一步阴极扩散步骤。
权利要求
一种提高可控硅开关参数的工艺方法，包括氧化、光刻穿通区、穿通扩散、短基区扩散、光刻阴极、阴极扩散步骤，其特征是在光刻阴极和阴极扩散步骤之间增加有阴极区补浓硼和二次光刻阴极步骤，所述阴极区补浓硼步骤为将光刻阴极步骤后的可控硅片阴极区进行硼预扩散硅片表面用硼乳胶源进行涂覆，然后使用高温扩散炉进行扩散，同时按速度为3 5L/分钟通入氮气，按速度为60 120ml/分钟通入氧气；扩散温度为T＝1040±10℃，扩散时间t＝150±20min，最后达到扩散浓度R□＝6 12Ω/□；然后再在高温扩散炉内进行再分布操作，再分布温度T＝1180±20℃，再分布时间t＝5 8h，再分布结深Xj＝15 20μm，最后达到再分布浓度R□＝10 25Ω/□；所述再分布时间依次包括湿氧氧化时间5 6小时，干氧氧化时间1 2小时；所述二次光刻阴极步骤为使用单面光刻机，正面使用阴极版对准光刻，背面用光刻胶保护氧化层，然后进入下一步阴极扩散步骤。
全文摘要
本发明公开了一种提高可控硅开关参数的工艺方法，包括氧化、光刻穿通区、穿通扩散、短基区扩散、光刻阴极、阴极扩散步骤，其特征是在光刻阴极和阴极扩散步骤之间增加有阴极区补浓硼和二次光刻阴极步骤，所述阴极区补浓硼步骤为将光刻阴极步骤后的可控硅片阴极区进行硼预扩散硅片表面用硼乳胶源进行涂覆，使用高温扩散炉进行扩散，同时通入氮气和氧气；最后达到扩散浓度R□＝6-12Ω/□；再在高温扩散炉内进行再分布操作，最后达到再分布浓度R□＝10-25Ω/□；二次光刻阴极步骤为使用单面光刻机，正面使用阴极版对准光刻，背面用光刻胶保护氧化层，然后进入下一步阴极扩散步骤。本发明的优点短基区浓度梯度增加，开关时间明显加快。
文档编号H01L21/332GK101901764SQ20101021231
公开日2010年12月1日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者周健, 朱法扬, 耿开远 申请人:启东吉莱电子有限公司