[发明专利]用于制备半导体器件的深结扩散方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件制备过程中所采用的扩散方法，具体地，涉及涉及一种深结扩散方法，属于半导体器件制造技术领域。

背景技术

在半导体器件制备过程中，通常需要进行扩散工艺，一般而言，深结扩散是一种常用的工艺。

通常地，半导体器件的制备过程中采用镓扩散，镓扩散多采用氧化镓或硅镓粉作为扩散源，少数载流子寿命往往不能稳定，造成晶闸管少数载流子寿命低，从而引起晶闸管各项性能指标下降，及晶闸管功耗较大，效率降低。

鉴于现有技术的上述缺陷，需要设计一种新型的用于制备半导体器件的深结扩散方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备半导体器件的深结扩散方法，以克服现有技术的上述缺陷，使得通过该深结扩散方法制备的半导体器件具有良好的性能和稳定的寿命。

上述目的通过如下技术方案实现：用于制备半导体器件的深结扩散方法，包括如下步骤：第一，在用作扩散源的氧化镓粉末中加入0.2-1.0g的氯化铵粉末，并放入陶瓷坩埚内；第二，将所述陶瓷坩埚和硅片一起装入石英管内，并向该石英管内冲入纯度≥99.999%的高纯氩气，然后进行所述石英管的闭管工序；第三，将所述石英管转移到扩散炉内加热以进行扩散。

选择地，冲入所述石英管内的高纯氩气的压力为12660-14000帕。

本发明的深结扩散方法，扩散工艺操作简便，材料成本低，适于大批量生产；扩散后硅片少子寿命高，扩散后表面状态良好，适合采用批量生产大功率高电压半导体器件，而且最终正向通态峰值压降低，产品参数一致性和动态性能好，成品合格率高。

具体实施方式

以下描述本发明用于制备半导体器件的深结扩散方法的具体实施方式。

本发明的深结扩散方法包括如下步骤：第一，在用作扩散源的氧化镓粉末中加入0.2-1.0g的氯化铵粉末，并放入陶瓷坩埚内；第二，将所述陶瓷坩埚和硅片一起装入石英管内，并向该石英管内冲入纯度≥99.999%的高纯氩气，然后进行封闭所述石英管的闭管工序；第三，将所述石英管转移到扩散炉内加热以进行扩散。

也就是说，本发明的上述深结扩散方法首先在作为扩散源的氧化镓粉末中加入0.2-1.0g的氯化铵粉末，放入陶瓷坩埚内；和硅片一起装入石英管内，冲入高纯氩气并进行闭管工序，再转移到扩散炉内进行扩散，这样，在高温下，氯化铵分解有氯气产生，氯气则能吸收任何的金属离子，从而减少硅片内部的金属杂质，提高硅片的纯度和少数载流子寿命。

本发明的深结扩散方法，扩散工艺操作简便，材料成本低，适于大批量生产；扩散后硅片少子寿命高，扩散后表面状态良好，适合采用批量生产大功率高电压半导体器件，而且最终正向通态峰值压降低，产品参数一致性和动态性能好，成品合格率高。

优选地，冲入所述石英管内的高纯氩气的压力为95-105托（压强单位，1托约为133.3223684帕），即约12660-14000帕。

当采用本发明的上述工艺制造半导体器件，例如半导体芯片时，该半导体芯片产品的电压性能优越。经过检测，该半导体芯片的通态压降可达到国际先进水平，并且产品的一致性良好。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本发明所公开的范围之内。同时，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。此外，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。本发明的保护范围由权利要求限定。