Topcon技术——扩散、SE与氧化

原料硅在进行湿法制绒工艺之后形成双面绒面，取其中一个绒面作为硅片正面，并在扩散工艺中制PN结。
由于硅基使用的掺杂P元素的单晶硅，在进行硼扩散时，正面表面形成PN结和硼硅玻璃（BSG，磷硅玻璃叫PSG，磷硅玻璃往往在LPCVD/PECVD路线中制备Poly层时产生）。
扩散制备PN结之后会有一小段高温推结的工艺时间，这是由于，硼元素在Si和二氧化硅中的自发扩散方向是从硅基向二氧化硅扩散，因此在掺杂硼元素之后，需要有一段时间的恒温推结过程。
在扩散之后又有两个工艺分支，分别是两步扩散（为扩散、SE、后氧化）和一步扩散（为扩散、SE、清洗）

此二种工艺的区别在于氧化过程是否合并到扩散工艺中，两步扩散中，由第一次扩散通源（三氯化硼与氧气、氮气）然后在硅片上表面形成PN结和一层硼硅玻璃，然后以硼硅玻璃作为硼源进行SE局域重掺杂（也就是局域激光推结），然后再次经过炉管工艺，通过氧化推结增加结深，降低表面掺杂浓度。
一步扩散中，是先进行通源扩散，然后达到一定时间后直接进行氧化推结。氧化之后的硅片再进行SE激光推结。这二种方法的优劣点为：两步扩散可以很好把控中间过程，分别控制扩散后、SE后和氧化后方阻，对于工艺优化可以分步进行。但是由于经历过两次高温过程，期间可能存在的水蒸气、空气中的杂质气体会污染硅片造成局域硅片方阻异常。从而影响后续工艺的钝化效果。
一步扩散可以避免两次进炉管中高温-冷却-高温过程，缺点是在做工艺优化时需要同步修改扩散步骤和氧化步骤的配方从而达到优化目的，探索工艺配方较为复杂。同时由于工艺步合并，工艺时间过长。