[发明专利]一种硅片一次负压扩散工艺

说明书

本发明提供一种硅片一次负压扩散工艺，包括如下步骤：对双面减薄后的硅片进行扩散前处理，处理后的硅片进行印刷扩散源，采用丝网印刷工艺对处理后的硅片一面印刷磷扩散源，另一面印刷硼扩散源或硼铝扩散源；将硅片相同扩散源的面相对进行叠片装舟；在扩散炉内进行低压扩散并进行扩散后处理。本发明的有益效果是采用丝网印刷工艺在硅片两面分别印刷磷扩散源、硼扩散源或硼铝扩散源，使得硅片液态源的涂覆流程得到简化，且加工周期得以缩减；液态源涂覆后采用一次负压扩散工艺，减轻硅片边缘返源情况，且该扩散工艺步骤简化，提高了扩散效率；采用该工艺方法进行硅片液态源一次扩散，使得制作的PN结均匀，使得硅片的加工成本降低。

技术领域

本发明属于硅片的制造工艺领域，尤其是涉及一种硅片一次负压扩散工艺。

背景技术

随着半导体技术的发展，对半导体表面钝化的要求越来越高，作为钝化材料，应具备良好的电气性能、可靠性、良好的化学稳定性、可操作性以及经济性。根据上述要求，半导体钝化专用玻璃作为一种较为理想的半导体钝化材料在半导体行业中开始应用。利用半导体钝化专用玻璃制作的芯片称为玻璃钝化芯片(Glass passivation process Chip)，即GPP芯片。

目前，行业内硅片的制作大多会用到扩散工艺形成PN结，目前业内常用的扩散工艺一般采用磷纸源、硼纸源一次全扩散或者采用磷、硼两次扩散，这些扩散方式存在着不可避免的缺陷：1)由于纸源在烧结后硅片间间隙增大，导致挥发磷源扩散至硼面造成返源；2)两次扩散的方式工艺制作繁琐，在一面磷扩散后，另一面需要喷砂或者化学减薄去除反源量，再进行硼扩散，成本高，扩散效率低，而且容易造成碎片。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种硅片一次负压扩散工艺，采用丝网印刷磷扩散源、硼扩散源或硼铝扩散源，并采用一次负压扩散工艺，制作均匀PN结，减轻返源情况，提高扩散效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种硅片一次负压扩散工艺，包括如下步骤：

1)低压扩散：将涂覆扩散源后的硅片在扩散炉内进行低压扩散。

进一步的，步骤1)中的低压扩散具体步骤为：

a.将涂覆扩散源后的硅片置于扩散炉中，并将扩散炉内气压抽至负压。

进一步的，步骤a之后还包括以下步骤：

b.将扩散炉温度升至1250℃-1300℃进行恒温扩散，恒温时间为10-30h；

c.扩散结束后，将扩散炉温度降至550℃-650℃进行出炉。

进一步的，步骤1)负压扩散步骤之前还包括印刷扩散源。

进一步的，印刷扩散源采用丝网印刷技术，具体包括以下步骤：

A.在经过扩散前处理的硅片一面印刷磷扩散源：将磷扩散源喷涂在网版上，硅片置于所述网版下方，用刮刀将磷扩散源印刷至硅片表面；

B.将印刷完磷扩散源的硅片置于烘箱中，对磷扩散源进行烘干；

C.按步骤A、步骤B的工艺将硼扩散源或硼铝扩散源印刷至硅片另一面，并进行烘烤；

D.将硅片两面喷洒上Al₂O₃粉末或硅粉。

进一步的，步骤B中的烘干时间根据扩散源的印刷量确定。

进一步的，印刷扩散源后还包括叠片装舟。

进一步的，叠片装舟的步骤为：将硅片硼源面或硼铝源面与硼源面或硼铝源面相对，将磷源面与磷源面相对进行叠片装舟。

进一步的，扩散后还包括扩散后处理，具体为将扩散后的硅片置于酸中进行扩散后处理。