本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)n⁺單面擴散的結(jié)構。

本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)n⁺單面擴散的方法。應用于半導體芯片制造及晶圓加工領域，特別應用于二極管、三極管芯片制程。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，n⁺單面擴散方法：n型硅單晶片；磷預擴散擴入n⁺雜質(zhì)；磷再擴散將n⁺雜質(zhì)推深；通過磨片或腐蝕去除單面無效n⁺層；獲得帶n⁺擴散層的n形硅片（1片）。通過磨片或腐蝕去除無效的n⁺層，只利用到硅單晶片一面的n⁺層，硅片利用率低下。

因此，需要提供一種新的技術方案來解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種實現(xiàn)n⁺單面擴散的結(jié)構。

本發(fā)明還要解決的技術問題是提供一種大幅提升硅單晶片材料的利用率，高效節(jié)能的n+單面擴散的方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種實現(xiàn)n⁺單面擴散的結(jié)構，它包擴兩片直徑相同的硅單晶片和sio2乳膠，所述硅單晶片的一側(cè)設有n⁺擴散層，所述硅單晶片的另一側(cè)設有n-保留原始單晶層，兩片相同直徑的硅單晶片通過sio2乳膠粘接。

本發(fā)明的一種實現(xiàn)n⁺單面擴散的方法，包括以下步驟：兩片相同直徑的硅單晶片通過sio2乳膠粘接，用于粘接的sio2乳膠均勻的涂抹于硅單晶片邊沿3-6mm圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，將已粘接完成的各硅單晶片平放疊加裝石英舟；將石英舟進行氧化處理加固使兩片直徑相同的硅單晶片的其中一面緊密粘接在一起，再將硅單晶片裝片，進行磷預擴擴散，通過磷預擴在n型硅單晶片的正、背面擴散入一層n⁺雜質(zhì)；然后將硅單晶片裝片，進行磷再擴擴散，通過磷再擴將已擴散入硅單晶片的n⁺雜質(zhì)通過高溫進一步擴散，最后將磷再擴完成的硅單晶片用氫氟酸溶液進行浸泡，直到硅單晶片全部分開，用去離子水沖洗后烘干。

進一步的所述硅單晶片的直徑為4英寸、5英寸、6英寸或8英寸。

進一步的，所述硅單晶片為n型，其片厚為200-500μm，所述n⁺擴散層其單面擴散結(jié)深為100-450μm，所述n-保留原始單晶層其厚度為50-250μm。

本發(fā)明的有益效果：通過本發(fā)方法免去了芯片制程中去除單面無效n⁺擴散層的全部過程，同時，由于實現(xiàn)了單面n⁺擴散，大幅提升硅單晶片在二極管及三極管芯片制程中的利用率，從而大幅降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖。

圖2為本發(fā)明sio2乳膠涂抹于硅單晶片的區(qū)域示意圖。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的保護范圍的限定。

如圖1和2所示，本發(fā)明的實現(xiàn)n⁺單面擴散的結(jié)構，它包擴兩片直徑相同的硅單晶片1和sio2乳膠2，硅單晶片1的一側(cè)設有n⁺擴散層4，硅單晶片1的另一側(cè)設有n^-保留原始單晶層3，兩片相同直徑的硅單晶片1通過sio2乳膠2粘接。

硅單晶片1的直徑為4英寸、5英寸、6英寸或8英寸。

本發(fā)明的一種實現(xiàn)n⁺單面擴散的方法，選取硅單晶片1：片厚為：200-500μm，電阻率為：5-95ω·cm，其正、反兩面表面均為拋光面。

（1）粘接：硅單晶片通過spm清洗后，取一片硅單晶片1平放于潔凈操作臺上，將適量sio2乳膠2均勻的涂抹于硅單晶片邊沿3-6mm圓環(huán)區(qū)域內(nèi)（如圖2所示圓環(huán)區(qū)域內(nèi)），取另一片硅單晶片1直接疊放在其之上，適當調(diào)整硅單片的位置使兩片硅單晶片粘接面完全重合，壓實，重復以上步驟完成其它硅單晶片1的粘接，將已粘接完成的各硅單晶片1平放疊加裝舟。

（2）氧化：將石英舟推入氧化爐進行氧化，溫度1130±5℃，恒溫時間=1±0.2小時，其中濕氧時間50分鐘+10分鐘。

（3）磷預擴：將硅單晶片1裝片，并推進磷預擴擴散爐，進行磷預擴擴散，溫度=1180±10℃，時間=2±0.5，通過磷預擴在n型硅單晶片1的正、背面擴散入一層n⁺雜質(zhì)。

（4）磷再擴：將硅單晶片1裝片并推進磷再擴擴散爐，進行磷再擴擴散，溫度=1275±10℃，時間=19±2小時，通過磷再擴將已擴散入硅單晶片1的n⁺雜質(zhì)通過高溫進一步擴散，使n⁺擴散層4其單面擴散結(jié)深為100-450μm，同時，n-保留原始單晶層3其厚度為50-250μm。

（5）分片：將磷再擴完成的硅單晶片用氫氟酸熔液進行浸泡，氫氟酸溶液為boe或hf：h2o=1：1，浸泡直到硅單晶片全部分開，用di水沖洗后烘干，完成用于二極管及三極管芯片制程中n⁺擴散的方法。

本發(fā)明將兩片相同直徑的硅單晶片1通過sio2乳膠2將兩片進行粘接，圖2所示，用于粘接的sio2乳膠2均勻的涂抹于硅單晶片邊沿d=3-6mm圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，通過高溫氧化處理后加固使兩片直徑相同的硅單晶片1的其中一面緊密粘接在一起，通過擴散進行n⁺摻雜形成n⁺擴散層，由于兩片硅單晶片1的粘接面緊密粘接在一起有效阻止了該面進行n⁺擴散，故該面無法形成n⁺擴散層，從而實現(xiàn)n⁺單面擴散。

該方法免去了二極管或三極管芯片制程中去除單面無效n⁺擴散層4的全部過程，由于實現(xiàn)了單面n⁺擴散，大幅提升硅單晶片1在芯片制程中的利用率，從而大幅降低生產(chǎn)成本。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)N+單面擴散的結(jié)構，它包擴兩片直徑相同的硅單晶片和SIO2乳膠，硅單晶片的一側(cè)設有N+擴散層，硅單晶片的另一側(cè)設有N?保留原始單晶層，兩片相同直徑的硅單晶片通過SIO2乳膠粘接。本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)N+單面擴散的方法，兩片相同直徑的硅單晶片通過SIO2乳膠將兩片進行粘接，通過高溫氧化處理后加固使兩片直徑相同的硅單晶片的其中一面緊密粘接在一起，通過擴散進行N+摻雜形成N+擴散層，由于兩片硅單晶片的粘接面緊密粘接在一起，有效阻止了該面進行N+擴散，故該面無法形成N+擴散層，從而實現(xiàn)N+單面擴散，本發(fā)明的優(yōu)點是通過本發(fā)方法免去了芯片制程中去除單面無效N+擴散層的全部過程，同時，由于實現(xiàn)了單面N+擴散，大幅提升硅單晶片在芯片制程中的利用率，從而大幅降低生產(chǎn)成本。

技術研發(fā)人員：潘建英;沈怡東;王成森;沈廣宇
受保護的技術使用者：捷捷半導體有限公司
技術研發(fā)日：2017.07.05
技術公布日：2017.10.10