一種平面型三極管芯片的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及三極管的制造領域，特別是涉及一種平面型三極管芯片的制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著電力電子技術的發(fā)展，快恢復二極管在開關電源等電路中得到越來越廣泛的應用。在快恢復二極管的制造中，減小器件少子壽命，提高器件開關速度的方法是在器件內(nèi)部引入復合中心。用鉑擴散的方法來減少反向恢復時間七?，效果顯著。因此，鉑擴散工藝是當前硅半導體功率器件生產(chǎn)中的一道重要工藝。
[0003]三極管是一種基本的電流控制電流的半導體元器件，具有電流放大的作用和開關作用，它可以把微弱的電信號變成一定強度的信號，同時也可以在電子線路中作為開關管使用，是電子電路的核心元件，現(xiàn)已廣泛用于各領域各功能電路中。
[0004]雖然鉑擴散工藝在采用臺面工藝的二極管生產(chǎn)上得到廣泛應用，但平面型三極管對表面金屬沾污控制具有較高要求，因此該類器件在采用鉑擴散工藝后會出現(xiàn)電壓跌落或軟擊穿，從而限制了鉑擴散中三極管中的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種平面型三極管芯片的制備方法，使鉑擴散工藝在三極管領域得到充分的應用。
[0006]本發(fā)明采用如下技術方案:一種平面型三極管芯片的制備方法，所述制備方法包含以下步驟:
[0007]a、清洗硅片表面，然后在硅片表面進行氧化、光刻處理；
[0008]b、將所得硅片進行硼擴散、磷擴散，并通過鉑擴散以形成復合中心；
[0009]c、通過磷擴散吸雜工藝去除復合中心表面的金屬雜質(zhì)；
[0010]d、去除金屬雜質(zhì)后的硅片經(jīng)過蒸鋁、合金、鈍化、背面減薄、背面金屬化處理后制得平面型三極管芯片；
[0011]其中，所述磷擴散吸雜工藝是將硅片放入擴散爐中，通入三氯氧磷氣體，于870°C?940°C恒溫下進行擴散吸雜，磷擴散吸雜裝片時間為lmin?3min，擴散時間為30min?50min，卸片時間為30s?60s。
[0012]優(yōu)選的是:步驟b所述鉑擴散填充的氣體為氮氣。
[0013]優(yōu)選的是:步驟b所述鉑擴散溫度為850°C?900°C。
[0014]優(yōu)選的是:步驟b所述鉑擴散的裝片時間為Is?10s，卸片時間為Is?10s。
[0015]優(yōu)選的是:步驟b所述鈾擴散的時間為20min?30min。
[0016]本發(fā)明通過鉑擴散工藝制備三極管，大幅度降低了生產(chǎn)成本，適合三極管的批量生產(chǎn)。三極管在鉑擴散之后，晶圓表面附有一層磷硅玻璃，通過磷擴散吸雜工藝，吸除晶圓表面的金屬雜質(zhì)，從而解決鉑擴散后對晶圓本身造成的金屬雜質(zhì)沾污，進而解決了鉑擴散在三極管芯片應用中存在的電壓跌落或軟擊穿特性的問題。鉑擴散整個工藝過程不需要降溫，通過盡可能快的速度將硅片裝入和取出，使鉑金屬不在硅片表面析出而影響鉑擴散的效果。磷擴散吸雜整個工藝過程也不需要降溫，以盡可能快的速度將硅片裝入和取出，以盡可能小的影響鉑擴散的效果。
【具體實施方式】
[0017]下面進一步描述本發(fā)明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進一步詳細的闡述，但本發(fā)明的實施方式并不局限于實施例表示的范圍。這些實施例僅用于說明本發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明的范圍。此外，在閱讀本發(fā)明的內(nèi)容后，本領域的技術人員可以對本發(fā)明作各種修改，這些等價變化同樣落于本發(fā)明所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0018]本發(fā)明中所使用的術語，除非有另外說明，一般具有本領域普通技術人員通常理解的含義。在以下的實施例中，未詳細描述的各種過程和方法是本領域中公知的常規(guī)方法。
[0019]實施例1
[0020]對硅片表面進行化學清洗處理，將經(jīng)過氧化后得到的硅片進行一次光刻，刻出硼擴基區(qū)進行硼擴散。在硼擴散之后就形成了晶體管的基區(qū)，接著進行二次光刻以便進行發(fā)射區(qū)的磷擴散。將得到的硅片進行方塊電阻、擊穿特性電壓的測試，測試符合標準后進行磷擴散、鉑擴散形成復合中心。所述鉑擴散具體工藝是在擴散爐中充入氮氣，控制鉑擴散的裝片時間為ls，于850°C溫度下進行30min鉑擴散，卸片并控制卸片時間為Is。通過磷擴散吸雜工藝去除鉑擴散產(chǎn)生的金屬雜質(zhì)，具體工藝是在擴散爐中充入三氯氧磷氣體，控制磷擴散吸雜的裝片時間為lmin，于870°C溫度下進行50min擴散，卸片并控制卸片時間為30s。擴散結(jié)束之后便可進行三次光刻。檢測硅片電阻電壓性能，符合標準后進行蒸鋁。經(jīng)過第四次光刻之后進行合金、玻璃鈍化。經(jīng)過第五次光刻之后進行退火、背面減薄、背面金屬化處理后制得平面型三極管芯片。
[0021]實施例2
[0022]對硅片表面進行清洗，將氧化后得到的硅片進行一次光刻，刻出硼擴基區(qū)進行硼擴散。在硼擴散之后就形成了晶體管的基區(qū)，接著進行二次光刻以便進行發(fā)射區(qū)的磷擴散。將得到的硅片進行電阻、擊穿特性電壓的測試，測試符合標準后進行磷擴散、鉑擴散形成復合中心。所述鉑擴散具體工藝是在擴散爐中充入氮氣，控制鉑擴散的裝片為5s，于870°C溫度下進行25min鉑擴散，卸片并控制卸片時間為5s。通過磷擴散吸雜工藝去除鉑擴散產(chǎn)生的金屬雜質(zhì)，具體工藝是在擴散爐中充入三氯氧磷氣體，控制磷擴散吸雜的裝片時間為2min，于900°C溫度下進行40min擴散，卸片并控制卸片時間為50s。擴散結(jié)束之后便可進行三次光刻。檢測硅片電阻電壓性能，符合標準后進行蒸鋁。經(jīng)過第四次光刻之后進行合金、玻璃鈍化。經(jīng)過第五次光刻之后進行退火、背面減薄、背面金屬化處理后制得平面型三極管芯片。
[0023]實施例3
[0024]對硅片表面進行化學清洗處理，將氧化后得到的硅片進行一次光刻，刻出硼擴基區(qū)進行硼擴散。在硼擴散之后就形成了晶體管的基區(qū)，接著進行二次光刻以便進行發(fā)射區(qū)的磷擴散。將得到的硅片進行方塊電阻、擊穿特性電壓的測試，測試符合標準后進行磷擴散、鉑擴散形成復合中心。所述鉑擴散具體工藝是在擴散爐中充入氮氣，控制鉑擴散的裝片為10s，于900°C溫度下進行20min鉑擴散，卸片并控制卸片時間為10s。通過磷擴散吸雜工藝去除鉑擴散產(chǎn)生的金屬雜質(zhì)。具體工藝是在擴散爐中充入三氯氧磷氣體，控制磷擴散吸雜的裝片時間為3min，于940°C溫度下進行30min擴散，卸片并控制卸片時間為60s。擴散結(jié)束之后便可進行三次光刻。檢測硅片電阻電壓性能，符合標準后進行蒸鋁。經(jīng)過第四次光刻之后進行合金、玻璃鈍化。經(jīng)過第五次光刻之后進行退火、背面減薄、背面金屬化處理后制得平面型三極管芯片。
【主權(quán)項】
1.一種平面型三極管芯片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包含以下步驟: a、清洗硅片表面，然后在硅片表面進行氧化、光刻處理； b、將所得硅片進行硼擴散、磷擴散，并通過鉑擴散以形成復合中心； c、通過磷擴散吸雜工藝去除復合中心表面的金屬雜質(zhì)； d、去除金屬雜質(zhì)后的硅片經(jīng)過蒸鋁、合金、鈍化、背面減薄、背面金屬化處理后制得平面型三極管芯片； 其中，所述磷擴散吸雜工藝是將硅片放入擴散爐中，通入三氯氧磷氣體，于870 V?940 °C恒溫下進行擴散吸雜，磷擴散吸雜裝片時間為lmin?3min，擴散時間為30min?50min，卸片時間為30s?60s。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面型三極管芯片的制備方法，其特征在于，步驟b所述鉑擴散填充的氣體為氮氣。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平面型三極管芯片的制備方法，其特征在于，步驟b所述鉑擴散溫度為850°C?900°C。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平面型三極管芯片的制備方法，其特征在于，步驟b所述鉑擴散的裝片時間為Is?10s，卸片時間為Is?10s。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平面型三極管芯片的制備方法，其特征在于，步驟b所述鉑擴散的時間為20min?30min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及三極管的制造領域，特別是涉及一種平面型三極管芯片的制備方法。一種平面型三極管芯片的制備方法，是通過清洗硅片表面，然后在硅片表面進行氧化、光刻處理，將所得硅片進行硼擴散、磷擴散、鉑擴散以形成復合中心，通過磷擴散吸雜工藝去除復合中心表面的金屬雜質(zhì)，將去除金屬雜質(zhì)后的硅片經(jīng)過蒸鋁、合金、鈍化、背面減薄、背面金屬化處理后制得平面型三極管芯片。本發(fā)明通過鉑擴散工藝制備三極管，大幅度降低了生產(chǎn)成本，適合三極管的批量生產(chǎn)。
【IPC分類】H01L21/331, H01L21/22
【公開號】CN105428234
【申請?zhí)枴緾N201510776411
【發(fā)明人】彭文忠, 鄧其明, 鐘俊, 張開云, 孟繁新, 包禎美
【申請人】中國振華集團永光電子有限公司（國營第八七三廠）
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月14日