CN107240547A - 一种实现n+单面扩散的结构及其方法 - Google Patents
一种实现n+单面扩散的结构及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107240547A CN107240547A CN201710543091.7A CN201710543091A CN107240547A CN 107240547 A CN107240547 A CN 107240547A CN 201710543091 A CN201710543091 A CN 201710543091A CN 107240547 A CN107240547 A CN 107240547A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon single
- single crystal
- crystal flake
- diffusion
- panels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 21
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
- H01L21/223—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a gaseous phase
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种实现N+单面扩散的结构，它包扩两片直径相同的硅单晶片和SIO2乳胶，硅单晶片的一侧设有N+扩散层，硅单晶片的另一侧设有N‑保留原始单晶层，两片相同直径的硅单晶片通过SIO2乳胶粘接。本发明还公开了一种实现N+单面扩散的方法，两片相同直径的硅单晶片通过SIO2乳胶将两片进行粘接，通过高温氧化处理后加固使两片直径相同的硅单晶片的其中一面紧密粘接在一起，通过扩散进行N+掺杂形成N+扩散层，由于两片硅单晶片的粘接面紧密粘接在一起，有效阻止了该面进行N+扩散，故该面无法形成N+扩散层，从而实现N+单面扩散，本发明的优点是通过本发方法免去了芯片制程中去除单面无效N+扩散层的全部过程，同时，由于实现了单面N+扩散，大幅提升硅单晶片在芯片制程中的利用率，从而大幅降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种实现N+单面扩散的结构。
本发明还涉及一种实现N+单面扩散的方法。应用于半导体芯片制造及晶圆加工领域，特别应用于二极管、三极管芯片制程。
背景技术
现有技术中，N+单面扩散方法：N型硅单晶片；磷预扩散扩入N+杂质；磷再扩散将N+杂质推深；通过磨片或腐蚀去除单面无效N+层；获得带N+扩散层的N形硅片（1片）。通过磨片或腐蚀去除无效的N+层，只利用到硅单晶片一面的N+层，硅片利用率低下。
因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种实现N+单面扩散的结构。
本发明还要解决的技术问题是提供一种大幅提升硅单晶片材料的利用率，高效节能的N+单面扩散的方法。
为解决上述技术问题，本发明的一种实现N+单面扩散的结构，它包扩两片直径相同的硅单晶片和SIO2乳胶，所述硅单晶片的一侧设有N+扩散层，所述硅单晶片的另一侧设有N-保留原始单晶层，两片相同直径的硅单晶片通过SIO2乳胶粘接。
本发明的一种实现N+单面扩散的方法，包括以下步骤：两片相同直径的硅单晶片通过SIO2乳胶粘接，用于粘接的SIO2乳胶均匀的涂抹于硅单晶片边沿3-6mm圆环区域内，将已粘接完成的各硅单晶片平放叠加装石英舟；将石英舟进行氧化处理加固使两片直径相同的硅单晶片的其中一面紧密粘接在一起，再将硅单晶片装片，进行磷预扩扩散，通过磷预扩在N型硅单晶片的正、背面扩散入一层N+杂质；然后将硅单晶片装片，进行磷再扩扩散，通过磷再扩将已扩散入硅单晶片的N+杂质通过高温进一步扩散，最后将磷再扩完成的硅单晶片用氢氟酸溶液进行浸泡，直到硅单晶片全部分开，用去离子水冲洗后烘干。
进一步的所述硅单晶片的直径为4英寸、5英寸、6英寸或8英寸。
进一步的，所述硅单晶片为N型，其片厚为200-500μm，所述N+扩散层其单面扩散结深为100-450μm，所述N-保留原始单晶层其厚度为50-250μm。
本发明的有益效果：通过本发方法免去了芯片制程中去除单面无效N+扩散层的全部过程，同时，由于实现了单面N+扩散，大幅提升硅单晶片在二极管及三极管芯片制程中的利用率，从而大幅降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明SIO2乳胶涂抹于硅单晶片的区域示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1和2所示，本发明的实现N+单面扩散的结构，它包扩两片直径相同的硅单晶片1和SIO2乳胶2，硅单晶片1的一侧设有N+扩散层4，硅单晶片1的另一侧设有N-保留原始单晶层3，两片相同直径的硅单晶片1通过SIO2乳胶2粘接。
硅单晶片1的直径为4英寸、5英寸、6英寸或8英寸。
本发明的一种实现N+单面扩散的方法，选取硅单晶片1：片厚为：200-500μm ，电阻率为：5-95Ω·cm，其正、反两面表面均为抛光面。
（1）粘接：硅单晶片通过SPM清洗后，取一片硅单晶片1平放于洁净操作台上，将适量SIO2乳胶2均匀的涂抹于硅单晶片边沿3-6mm圆环区域内（如图2所示圆环区域内），取另一片硅单晶片1直接叠放在其之上，适当调整硅单片的位置使两片硅单晶片粘接面完全重合，压实，重复以上步骤完成其它硅单晶片1的粘接，将已粘接完成的各硅单晶片1平放叠加装舟。
（2）氧化：将石英舟推入氧化炉进行氧化，温度1130±5℃，恒温时间=1±0.2小时，其中湿氧时间50分钟+10分钟。
（3）磷预扩：将硅单晶片1装片，并推进磷预扩扩散炉，进行磷预扩扩散，温度=1180±10℃，时间=2±0.5，通过磷预扩在N型硅单晶片1的正、背面扩散入一层N+杂质。
（4）磷再扩：将硅单晶片1装片并推进磷再扩扩散炉，进行磷再扩扩散，温度=1275±10℃，时间=19±2小时，通过磷再扩将已扩散入硅单晶片1的N+杂质通过高温进一步扩散，使N+扩散层4其单面扩散结深为100-450μm，同时，N-保留原始单晶层3其厚度为50-250μm。
（5）分片：将磷再扩完成的硅单晶片用氢氟酸熔液进行浸泡，氢氟酸溶液为BOE或HF：H2O=1：1，浸泡直到硅单晶片全部分开，用DI水冲洗后烘干，完成用于二极管及三极管芯片制程中N+扩散的方法。
本发明将两片相同直径的硅单晶片1通过SIO2乳胶2将两片进行粘接，图2所示，用于粘接的SIO2乳胶2均匀的涂抹于硅单晶片边沿d=3-6mm圆环区域内，通过高温氧化处理后加固使两片直径相同的硅单晶片1的其中一面紧密粘接在一起，通过扩散进行N+掺杂形成N+扩散层，由于两片硅单晶片1的粘接面紧密粘接在一起有效阻止了该面进行N+扩散，故该面无法形成N+扩散层，从而实现N+单面扩散。
该方法免去了二极管或三极管芯片制程中去除单面无效N+扩散层4的全部过程，由于实现了单面N+扩散，大幅提升硅单晶片1在芯片制程中的利用率，从而大幅降低生产成本。
Claims (4)
1.一种实现N+单面扩散的结构，其特征在于：它包扩两片直径相同的硅单晶片（1）和SIO2乳胶（2），所述硅单晶片（1）的一侧设有N+扩散层（4），所述硅单晶片（1）的另一侧设有N-保留原始单晶层（3），两片相同直径的硅单晶片（1）通过SIO2乳胶（2）粘接。
2.根据权利要求1所述的一种实现N+单面扩散的方法，其特征在于，包括以下步骤：两片相同直径的硅单晶片（1）通过SIO2乳胶（2）粘接，用于粘接的SIO2乳胶（2）均匀的涂抹于硅单晶片（1）边沿3-6mm圆环区域内，将已粘接完成的各硅单晶片（1）平放叠加装石英舟；将石英舟进行氧化处理加固使两片直径相同的硅单晶片（1）的其中一面紧密粘接在一起，再将硅单晶片（1）装片，进行磷预扩扩散，通过磷预扩在N型硅单晶片（1）的正、背面扩散入一层N+杂质；然后将硅单晶片（1）装片，进行磷再扩扩散，通过磷再扩将已扩散入硅单晶片（1）的N+杂质通过高温进一步扩散，最后将磷再扩完成的硅单晶片用氢氟酸溶液进行浸泡，直到硅单晶片全部分开，用去离子水冲洗后烘干。
3.根据权利要求2所述的一种实现N+单面扩散的方法，其特征在于：所述硅单晶片（1）的直径为4英寸、5英寸、6英寸或8英寸。
4.根据权利要求2所述的一种实现N+单面扩散的方法，其特征在于：所述硅单晶片（1）为N型，其片厚为200-500μm，所述N+扩散层（4）其单面扩散结深为100-450μm，所述N-保留原始单晶层（3）其厚度为50-250μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710543091.7A CN107240547A (zh) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 一种实现n+单面扩散的结构及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710543091.7A CN107240547A (zh) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 一种实现n+单面扩散的结构及其方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107240547A true CN107240547A (zh) | 2017-10-10 |
Family
ID=59991283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710543091.7A Pending CN107240547A (zh) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 一种实现n+单面扩散的结构及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107240547A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1064766A (zh) * | 1991-03-13 | 1992-09-23 | 浙江大学 | 硅单晶薄片制造晶体管的方法 |
| CN1290028A (zh) * | 1999-09-27 | 2001-04-04 | 中国科学院半导体研究所 | 一种制备半导体衬底的方法 |
| CN102136526A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-07-27 | 宁波尤利卡太阳能科技发展有限公司 | 晶体硅太阳电池周边刻蚀工艺 |
-
2017
- 2017-07-05 CN CN201710543091.7A patent/CN107240547A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1064766A (zh) * | 1991-03-13 | 1992-09-23 | 浙江大学 | 硅单晶薄片制造晶体管的方法 |
| CN1290028A (zh) * | 1999-09-27 | 2001-04-04 | 中国科学院半导体研究所 | 一种制备半导体衬底的方法 |
| CN102136526A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-07-27 | 宁波尤利卡太阳能科技发展有限公司 | 晶体硅太阳电池周边刻蚀工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2023040238A (ja) | 結晶シリコン太陽電池 | |
| CN108365083B (zh) | 用于声表面波器件的复合压电衬底的制造方法 | |
| US8501589B2 (en) | Method in the microelectronics fields of forming a monocrystalline layer | |
| US8129612B2 (en) | Method for manufacturing single-crystal silicon solar cell and single-crystal silicon solar cell | |
| KR20140027172A (ko) | 박형 규소 태양 전지 및 제조 방법 | |
| CN105190835B (zh) | 混合基板的制造方法和混合基板 | |
| JP2013524524A5 (zh) | ||
| CN102412342A (zh) | 一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法 | |
| CN104143496A (zh) | 一种基于层转移的晶硅薄膜的制备方法 | |
| CN102779902A (zh) | GaAs太阳电池用Ge/Si衬底片的制备方法 | |
| CN104752309B (zh) | 剥离位置精确可控的绝缘体上材料的制备方法 | |
| WO2020211089A1 (zh) | 一种用于制作光电半导体芯片的方法及其所使用的键合晶圆 | |
| CN107240547A (zh) | 一种实现n+单面扩散的结构及其方法 | |
| CN206921787U (zh) | 一种实现n+单面扩散的结构 | |
| KR20120098639A (ko) | 적어도 하나의 결정성 실리콘 초박층을 포함하는 다층 막 제조 방법, 및 상기 방법에 의해 얻어진 장치 | |
| CN103296076B (zh) | 平面晶闸管、用于制造平面晶闸管的芯片及制作方法 | |
| CN107749396B (zh) | 一种扩散制结晶体硅太阳电池用的等离子刻边方法 | |
| CN103730541B (zh) | 太阳能电池纳米发射极及其制备方法 | |
| JP5477277B2 (ja) | Ｓｏｉウェーハの製造方法 | |
| CN101465290B (zh) | 一种半导体功率器件用衬底硅片及其制造工艺 | |
| CN103280453B (zh) | 用金属铝膜实现对通隔离扩散的晶闸管芯片及其制作方法 | |
| JPH10189405A (ja) | 直接接合シリコン基板の作製方法 | |
| CN109301031A (zh) | N型双面电池的制作方法 | |
| CN104810363A (zh) | 功率集成器件及其制作方法 | |
| KR101462563B1 (ko) | 실리콘불화물 막을 이용한 결정질 실리콘 웨이퍼 식각방법 및 식각장치, 이를 이용한 태양전지 제조방법 및 제조장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 226200 Jinggangshan Road, Jinggangshan Road, Sutong science and Technology Industrial Park, Nantong City, Jiangsu Province, No. 6 Applicant after: JIEJIE SEMICONDUCTOR CO.,LTD. Address before: 226200 Jiangsu city of Nantong province science and Technology Industrial Park of Su Tong Jiang Cheng Road No. 1088 Jiang Park Building 3, room 2159, R & D Applicant before: JIEJIE SEMICONDUCTOR CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171010 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |