一种磷扩散方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106158604A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201510162493.3(22)申请日2015.04.08(71)申请人司红康地址237000安徽省六安市科技创业中心001室（经三路与皋城东路交叉口）(72)发明人司红康(51)Int.Cl.H01L21/223(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种磷扩散方法(57)摘要本发明公开了一种磷扩散方法，用于PN制结，其步骤为：提供硅片于扩散炉内，通入20ml/min的大氮，升温至950摄氏度；向扩散炉内通入携三氯氧磷气体和氧气分六段三周期进行扩散工艺，扩散30分钟；关闭携三氯氧磷气体和氧气，在大氮的氛围中，降低扩散炉温度到800摄氏度，保温10分钟进行推进；最后降温出舟，取出硅片。采用本发明的磷扩散方法能够改善扩散时磷吸杂，提高磷掺杂区方块电阻的均匀性，并且成本不高，以现有的设备能够完成。CN106158604ACN106158604A权利要求书1/1页1.一种磷扩散方法，具体步骤为：（1）提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门；（2）向扩散炉内通入大氮，氮气流量为20ml/min；通入10min后开始升温，并将炉内温度升温至950-1050摄氏度，之后恒温；（3）然后进行扩散工艺，具体为：分段向扩散炉内通入携三氯氧磷气体和氧气；（4）完成扩散工艺，停止通入携三氯氧磷气体和氧气，在大氮氛围中，将炉内温度降低至750-800摄氏度，并保温推进10min；（5）降温出舟，取硅片。2.如权利要求1所述的方法，其中所述硅片为单晶硅片。3.如权利要求1-2所述的方法，其中所述硅片为4英寸、8英寸或12英寸硅片。4.一种磷扩散方法，具体步骤为：（1）提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门；（2）向扩散炉内通入大氮，氮气流量为20ml/min；通入10min后开始升温，并将炉内温度升温至950-1050摄氏度，之后恒温；（3）通入携三氯氧磷气体和氧气进行扩散工艺，扩散总时间为30min；（4）完成扩散工艺，停止通入携三氯氧磷气体和氧气，在大氮氛围中，将炉内温度降低至750-800摄氏度，并保温推进10min；（5）降温出舟，取硅片；其特征在于：所述扩散工艺具体为：在整个所述扩散工艺中，氧气的流量始终为2L/min的气体流量；从所述扩散工艺开始计时，0-5min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，之后5-10min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体，之后10-15min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，之后15-20min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体，之后20-25min内通入流量为15L/min的携三氯氧磷气体，最后25-30min内通入流量为5L/min的携三氯氧磷气体。5.如权利要求4所述的方法，其中所述硅片为单晶硅片。6.如权利要求4-5所述的方法，其中所述硅片为4英寸、8英寸或12英寸硅片。2CN106158604A说明书1/3页一种磷扩散方法技术领域[0001]本发明涉及一种磷扩散方法，属于半导体掺杂制结领域。背景技术[0002]半导体材料具有相应的禁带宽度，半导体材料，尤其是硅材料是当今IC，IT，太阳能行业的基础。要使得半导体材料获得功能上的运用，基础就是形成PN结。PN结的性能是半导体器件的基础，目前，均是通过掺杂技术形成PN结。磷是一种V族元素，是常用的N型掺杂元素。随着技术的进步，对掺杂技术提出了越来越高的要求，例如对成本的要求、对掺杂区方块电阻均匀性的要求，尤其是太阳能行业对磷掺杂区域的成本以及电阻均匀性要求很高，同时要避免掺杂表面的死层现象，因为这些参数对产品的开路电压、短路电流有着重要影响。[0003]现有的磷掺杂技术往往是磷表面扩散技术，例如在温度700-900摄氏度之间的氮气氛围中，通入三氯氧磷气体，完成初步扩散；之后在进行推结工艺完成表面掺杂，然而，这种磷扩散工艺得到的掺杂区方块电阻往往不够均匀，磷吸杂不够理想。发明内容[0004]本发明针对上述技术问题的不足，在大量实验的基础上，发明一种磷扩散工艺。该工艺能够改善扩散时磷吸杂，提高磷掺杂区方块电阻的均匀性，并且成本不高，以现有的设备能够完成。[0005]本发明提供的技术方案为一种磷扩散方法，具体步骤为：（1）提供硅片，将硅片置于石英舟内，将石英舟固定安置于扩散炉内，封闭扩散炉的炉门；（2）向扩散炉内通入大氮，氮气流量为20ml/min；通入10min后开始升温，并将炉内温度升温至950-1050摄氏度，之后恒温；（3）然后进行扩散工艺，具体为：分段向扩散炉内通入携三氯氧磷