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一、硼扩散工艺原理(液态源) 目前,液态源硼扩散常用:硼酸三甲酯B(CH3O)3,硼酸三丙酯,三溴化硼B(B2)3,无水硼酸三甲酯B(CH3O)3,为无色透明液体,在室温下挥发形成,具有较高真气压,硼酸三甲酯遇水易分解,升成硼酸和甲醇。 B(CH3O)+3H2O=H3BO3+3(CH3OH) B(CH3O)500℃以上B2O3+CO2+H2O+C 2B2O3+3Si=3SiO2+4B 硼酸三甲酯在高温(500℃以上)能够分解出三氧化二硼(B2O3),而三氧化二硼在900℃左右又能与硅片起反应,生成硼原子,并沉积在硅片表面,这就是预沉积过程;沉积后在基区窗口表面上生成具有色彩的硼硅玻璃。 二、硼扩散装置: 硼再分布:当炉温升到预定温度(1180℃以后)通干O220分钟,排除管道内空气,同时加热水浴瓶,是水浴温度达到设定温度值950℃,一切就绪后,即可将正片和陪片一起装入石英舟推入炉子恒温区,先通5分钟干氧,在改通30分钟湿氧,最后通5分钟干氧,时间到即可把硅片拉出石英管,倒在铜块上淬火,防止慢降温时,金从硅体中析出。 一、磷扩散工艺原理 5POCl3&gt;600℃3PCl5+P2O5 2P2O5+5Si=5SiO2+4P 4PCl5+5O2过量O22P2O5+6Cl2 4PCl3+3O2过量O22P2O5+6Cl2 磷预沉积时,一般通N2为20~80ml/分,O2为20~40ml/分,O2可通过,也可不通过源。 二、磷扩散装置 磷扩散源POCl3是无色透明有窒息性气味的毒性液体,要求扩散系统密封性好,源瓶进出口两端最好用聚四氟乙烯或聚氯乙烯管道连接。若用其他塑料管或乳胶管连接易被腐蚀,就需要经常更换。接口处最好用封口胶,由系统流出气体应通过排风管排到室外,不要泄漏在室内。 源瓶要严加密封,切勿让湿气进入源瓶。因为三氯氧磷吸水汽而变质,做扩散温度上不去。 2POCl3+3H2O=P2O5+5HCl 发现三氟氧磷出现淡黄色就不能使用。 一、磷沉积工艺条件: 炉温:1050℃ 气体流量:小N2为20~80ml/分小O2为20~40ml/分大N2为500ml/分 源温:0℃ 二、磷再分布工艺条件: 炉温:950℃~1000℃O2流量:500ml/分水温:95℃ 三、高温短时间磷扩散: 1、磷预沉积: 炉温:1200℃扩散源:POCl3大N2流量300ml/分 小N2流量:70ml/分O2流量:85ml/分 扩散时间:4~5分钟(通源)+3分钟(关源) 2、磷再分布(三次氧化) 炉温:900℃O2流量:500ml/分 氧化时间:15分(湿O2)+10分(干O2) 四、HCl抛光: 当炉温1180℃时,HCl/N2=1.1%,N2流量为400ml/分情况下,抛光30分钟。 五、磷合金工艺文件:合金温度:500℃~570℃,合金时间:10~20分钟。 (例如:在550℃下通源5分钟,通N210分钟) 六、箱法锑扩散:(双极型半导体集成电路) 配源:Sb2O3:SiO2=1:4 1、硅片清洗2、配源3、源脱水:将配好的源平铺在石英箱底上,盖上石英盖(不得盖得很紧,留点缝口,这样可减少合金点)放在炉口预热5分钟,推入恒温区脱水20分钟(炉温:1220℃ 气体流量:1000ml/分+普N2300ml/分)4、装置 5、扩散:炉温为1200℃,气体流量同上,炉温稳定后,把装好的石英箱放在炉口预热5分钟,再推入恒温区扩散2.5小时,到时通干O25分钟,再把石英箱拉至炉口冷却,当温度降到室温时,取出硅片。 七、固态氮化硼扩散: 炉温:1050℃O2流量:300ml/分 氮化硼源制备 固态氮化硼制备 1、氮化硼活化与试片: 炉温:950℃通O2气30分钟 2、基区硼预沉积: 炉温:960℃N2流量:500ml/分沉积时间:30分钟 3、基区硼再分布: 炉温:1140℃水浴温度:95℃O2:500ml/分 再分布时间:7分钟(干O2)+30分钟(湿O2)+20分钟(干O2) 八、固—固扩散: <p>九、磷扩散: 1、烧结: 小功率晶体管:银浆烧结工艺 烧结石英管一般通N2保护,或抽真空10-2~10-3托。装好片的底座,放在钼舟上推入石英管,先在炉口预烧数分钟,去除银浆中气泡,然后推入恒温区,温度为350℃~400℃,时间约20分钟,然后慢慢降温取出。 2、金锡合金烧结: 通H2或抽真空10-3托,烧结温度为:420℃~450℃,恒温20分钟,拉至炉口自然冷却,金—硅低于其熔点370℃,烧结温度冷却反应高于此。 3、焊接引线: 铝丝退火一般在H2或真空中进行,而金丝在高纯N2或真空中退火,退火温度为400℃~450℃,恒温15~20分钟,自然冷却。 4、封装: 晶体封装:玻璃管壳封装、金属管壳封装和塑料封装。 金属壳密封用电焊法和冷焊法(电焊法用点焊机