[發(fā)明專利]二極管SF芯片的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110440409.1
• 申請日: 2011-12-24
• 公開（公告）號: CN102569044A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴鳳玉
• 申請（專利權(quán)）人: 常州星海電子有限公司;常州星海科技有限公司
• 主分類號: H01L21/228
• 分類號: H01L21/228;H01L21/329;C25D13/06;C25D13/12
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 何學(xué)成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二極管制造領(lǐng)域，特別是涉及一種二極管SF芯片的制造方法。

背景技術(shù)

目前半導(dǎo)體行業(yè)中生產(chǎn)二極管SF芯片一般采用紙源兩次擴(kuò)散方法，現(xiàn)有技術(shù)存在兩個問題：第一，擴(kuò)散的結(jié)深不平，導(dǎo)致?lián)舸╇妷翰粔蚍€(wěn)定，硬擊穿率低，承受的浪涌能力差；第二，正向壓降較大，從而導(dǎo)致功耗也較大，因此二極管SF芯片在工作中容易會損壞。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可靠性強(qiáng)，壽命長的二極管SF芯片的制造方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

二極管SF芯片的制造方法，包括如下步驟：

(1)將表面處理后的硅片放在擴(kuò)散爐中，控制擴(kuò)散爐內(nèi)的溫度在1100～1200℃范圍內(nèi)，氣體攜帶通入液態(tài)磷源進(jìn)行預(yù)沉積，控制氣體的流速在每小時大概3.5立方，通氣3小時，所述的磷源覆蓋率大于99％；

(2)控制擴(kuò)散爐內(nèi)的溫度在1200～1250℃范圍內(nèi)，對步驟(1)中經(jīng)預(yù)沉積后的硅片進(jìn)行擴(kuò)散推進(jìn)；

(3)將步驟(2)中經(jīng)擴(kuò)散推進(jìn)的硅片用氫氟酸浸泡后，再用去離子水超聲清洗，以去除其表面的氧化層；

(4)將步驟(3)中得到硅片，將其一面的擴(kuò)散結(jié)N+磨掉，控制硅片的整體厚度在220～240um范圍內(nèi)；

(5)將步驟(4)中得到的硅片清洗干凈，采用液態(tài)硼源，控制擴(kuò)散爐內(nèi)的溫度在1200～1250℃范圍內(nèi)，進(jìn)行擴(kuò)散成P+，再將其表面進(jìn)行粗面化處理；

(6)將步驟(5)中得到的硅片經(jīng)過超砂、電子清洗劑處理的硅片，在1100～1200℃的氧化爐中氧化；

(7)將步驟(6)中得到的硅片經(jīng)過清洗后，控制鉑擴(kuò)散爐中的溫度在900～910℃的范圍內(nèi)，將硅片進(jìn)行金屬鉑的注入；

(8)將步驟(7)中得到的經(jīng)鉑擴(kuò)散后的硅片進(jìn)行涂膠、曝光、顯影、去氧化層，控制混酸溫度在8～12℃范圍內(nèi)，利用混酸刻蝕臺面溝槽；

(9)將硅片放在電泳液中進(jìn)行電泳，電泳后將硅片放置于800～820℃的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)；

(10)將步驟(9)中得到的硅片用氫氟酸浸泡后，再用去離子水超聲清洗，以去除其表面的氧化層；

(11)將步驟(10)中經(jīng)去除氧化層得到的硅片進(jìn)行一次鍍鎳處理后，再放在500℃的爐內(nèi)燒1小時后，再進(jìn)行二次鍍鎳處理；

(12)將步驟(11)中經(jīng)二次鍍鎳后的硅片進(jìn)行鍍金處理；

(13)將步驟(12)中經(jīng)鍍金處理的硅片從臺面溝槽處劃成單個芯粒，即得所需二極管SF芯片。

進(jìn)一步的，所述的步驟(6)中的噴砂處理，其噴砂的顆粒為600目金剛砂。

所述的步驟(1)中的液態(tài)磷源選用：三氯化磷。

所述的步驟(2)中的氫氟酸選用濃度為30％的氫氟酸。

所述的步驟(4)中的液態(tài)硼源選用配比為：氧化硼∶無水乙醇為3∶7的混合物。

所述的步驟(6)中的電子清洗劑處理，其清洗劑選用型號為051哈摩粉。

所述的步驟(7)中的金屬鉑的注入，其金屬鉑選用比例為鉑金水∶異丙醇為1∶9的混合物。

所述的步驟(8)中的混酸選用配比為硝酸∶氫氟酸∶冰乙酸∶硫酸為9∶9∶12∶4的混酸。

所述的步驟(9)中的電泳液為：93.75％的異丙醇與6.25％的聚乙烯蠟的混合液，并在每10升的混合液中添加375克玻璃粉即為所需的電泳液，其電泳液所需的時間根據(jù)臺面溝槽序沉積的玻璃重量設(shè)置。

所述的步驟(10)中的氫氟酸選用濃度為10％的氫氟酸。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，采用氣體攜帶通入液態(tài)磷源可以讓磷源均勻的附著在硅片的表面上；為控制硅片的電性達(dá)到一致性，從而控制硅片的整體厚度在220～240um范圍內(nèi)；采用降低硼擴(kuò)散源濃度提高硼擴(kuò)散源純度的方法，提高了快速恢復(fù)二極管的承受浪涌能力；采用電泳的玻璃鈍化工藝，提高了耐壓的穩(wěn)定性，可靠性；減小了反向恢復(fù)時間，提高了開關(guān)的速度。

本發(fā)明的有益效果在于：采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能夠提高擴(kuò)散結(jié)的平坦度，加強(qiáng)擊穿電壓的均一性、穩(wěn)定性，同時減小了壓降，降低了功耗，增加了二極管的可靠性和使用壽命。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明做詳細(xì)的描述。

實施例1

二極管SF芯片的制造方法，包括如下步驟：