[实用新型]一种用于双极型集成电路工艺线的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于双极型集成电路工艺线的设备。 

背景技术

埋层扩散（BLN+）是双极型集成电路和双极性工艺为基础的BiCMOS集成电路制造中必不可少的工艺之一,它是为了解决集成电路中晶体管集电极引线（连线）必须走向表面，造成集电区串联电阻增大、晶体管饱和压降增大等矛盾而引入的，在衬底外延之前,必须先形成低阻的N^＋型薄层的工艺即埋层扩散，以降低集电区串联电阻，以及减小寄生pnp晶体管的影响。但现有常规埋层扩散存在如下问题：有的工艺复杂、有的对后续工艺影响大要求严格工艺兼容性差、有的造成晶体管饱和压降偏大且不易控制等等问题。因此有必要对此进行改进。

发明内容

本实用新型的任务是提供一种用于双极型集成电路工艺线的设备。 本实用新型的任务是由如下技术方案来实现的: 本实用新型所述的设备设有扩散高温炉、石英扩散管、排气口、进气口、均流石英装置;石英扩散管设置在扩散高温炉中,石英扩散管的前部设有进气口, 进气口与均流石英装置相连, 石英扩散管的后部设排气口,扩散高温炉分为为三区,炉外设有三区温控装置。

与现有技术比较,使用本实用新型具有如下的优点： 

1、可适用所有的热扩散方法制备n+埋层扩散层。

2、本实用新型工艺上容易操作，装片量大，高产量，生产效率高，成本低。

3、埋层扩散均匀，薄层电阻相对偏差小，重复性好,也可适用于双极性工艺为基础的BiCMOS集成电路和其它需要降低集电区串联电阻的含双极型结构的半导体器件，应用灵活。

本实用新型工艺上容易操作、产能大，优化了双极型集成电路埋层扩散技术;保证了在4英寸双极集成电路制造工艺线上成功应用; 本实用新型工艺容易操作，产能大，成本低，实现了双极型集成电路埋层扩散技术优化，也可以推广应用到其它如双极型分立器件埋层扩散，也可以应用在双极型工艺为主的BiCMOS集成电路生产线上。

附图说明

图为本实用新型设备之示意图。

 图1说明：

1--扩散高温炉、   2--石英扩散管、        3--排气口、

4--进气口、 5--放上待扩散硅片的石英舟、  6--均流石英装置。

具体实施方式

以下结合附图的具体实施例对本实用新型进一步说明。（但不是对本实用新型的限制）。

如图1所示, 用于双极型集成电路工艺线的设备设有扩散高温炉1、石英扩散管（热扩散反应室）2、排气口3、进气口4、均流石英装置6。石英扩散管2设置在扩散高温炉1中, 放上待扩散硅片的石英舟5置在石英扩散管2内，石英扩散管2的前部设有进气口4, 进气口4与均流石英装置6相连, 石英扩散管2的后部设排气口3,扩散高温炉1炉分为三区,炉外设有三区温控装置。

用本实用新型的设备进行锑乳胶源埋层扩散的操作应用实例：

扩散高温炉1炉为三区控温，精度为±0.5℃。涂胶后石英舟装片放入石英管炉口通N₂预烘30分，炉温调节在350 ℃，预烘后用3分钟慢慢推进炉中恒温区, 同时以垂直流方式通 N₂：O₂=8.8：1.8两小时，然后以5℃/分速率升温达到所需恒温温度（如1250℃），恒温7小时，然后以5℃/分速率降温到350 ℃再用3分钟推出石英舟;把硅园片放在10：1的HF溶液漂洗即可完成埋层扩散，其埋层薄层电阻稳定在15-20Ω/□，结深≥15μm，其薄层电阻相对偏差＜4.5％，同炉片间的相对偏差＜5％，不同批间之间相对偏差＜10％。满足量产工艺线产品对工艺偏差和重复性的要求。

本实用新型己实现在双极型集成电路工艺线上稳定运用。典型的试验数据如下：电阻率为8-10Ω.cm的晶面的p型单晶硅园晶片，在甩胶机上用5000转/分转速涂胶，在T=1250℃， N₂：O₂=8.8：1.8气氛中恒温t=2h，测得平均薄层电阻为18.16Ω/□，结深≥15μm  满足工艺设计要求和均匀性好的低阻埋层扩散层，且硅片表面状况良好。