[發明專利]一種低破片率二極管的擴散方法

有效

• 申請號: 201210412793.9
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102983072A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 曹孫根;陶小鷗
• 申請（專利權）人: 南通康比電子有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/22
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及一種二極管制作工藝，具體是一種由以下步驟制作的工藝：原硅片清洗、排磷紙、擴磷、分片、單面噴砂、涂硼前清洗、涂硼、擴硼、鍍鎳前清洗。該工藝適用于低破片率二極管的擴散方法。

背景技術

傳統的二極管芯片制作工藝為以下步驟：原硅片清洗、排磷紙、擴磷、分片、單面噴砂、涂硼前清洗、涂硼、擴硼、雙面噴砂、鍍鎳前清洗。上述步驟中雙面噴砂工序為硅片二次機械去氧化層，其中硅片的破碎率偏高一般達到1%-1.5%，使得生產成本提高，影響了經濟效益。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種低破片率二極管的擴散方法，使得硅片破碎率降低到0.4%-0.8%左右。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種低破片率二極管的擴散方法，主要由以下步驟構成：原硅片清洗、排磷紙、擴磷、分片、單面噴砂、涂硼前清洗、涂硼、擴硼、鍍鎳前清洗、一次鍍鎳、合金、二次鍍鎳，其創新點在于：所述鍍鎳前清洗工序中先將混酸溶液中浸20秒后沖水10分鐘,再在混酸溶液中浸20秒，再進行后續清洗處理。

所述混酸溶液按體積比?硝酸9：氫氟酸9：冰醋酸12：硫酸4的比例。

本發明的優點在于：本發明用化學處理替代二次機械去氧化層方法,特別針對快恢復管，大大降低了硅片在去氧層時的破碎率。

具體實施方式

本發明的具體步驟如下：

首先，對原硅片進行清洗：將硅片置于混酸中?60秒后純水沖洗5-10min，然后進入氫氟酸中5±0.1min，再用常溫純水沖洗5-10min，接著將硅片置于哈摩粉溶液中，用頻率為2.8KHZ的超聲波超聲清洗20±1min，純水常規沖洗后進行熱純水超聲清洗20±1min，最后純水沖洗5-10min，結束清洗，最后，用常溫IPA溶液進行兩次脫水，每次脫水時間為2±0.1?min，完成本工序。

第二步，排磷紙：用鑷子取出一片磷紙放在花籃任意一側的第1片和第2片硅片之間，依次類推擺放，?小心取下夾有磷紙的硅片將其整齊放在擋片上，?排好硅片后用擋片塞緊進低溫爐。

第三步，擴磷：在低溫爐中把疊好硅片的第一舟置于石英管口,150±1℃預熱15min，把石英舟推至280℃恒溫區的后半程，把疊好硅片的第二舟置于石英管口,?150±1℃預熱15min，把第二舟推至280℃恒溫區的前半程，溫度升到后恒溫1h。時間到后，將進磷高溫爐。所用氮氣流量:6L/MIN,氧氣流量:1L/MIN。

在高溫爐中把第一舟推至500℃?恒溫區的后半程，把第二舟推至500℃恒溫區的前半程；?溫度升到1220℃后恒溫2H；恒溫時間結束，開始降溫，當溫度降至500℃時用石英鉤將第二舟逐漸拉出，拉至爐口冷卻15min后取下放在石英托架上自然冷卻待分片。?用上述同樣的方法將第一舟從石英管內拉出，并待分片。

第四步，分片：置硅片于PE籃架中并放入12000cc氫氟酸液中浸泡(磷擴后24h左右,硼擴后8h左右)，時間到后取出放在流動的自來水中沖洗約60min左右取不銹鋼盤子,墊上濾紙,將分開的硅片平攤在濾紙上，將不銹鋼盤子送進烘箱烘烤30-40min。

第五步，單面噴砂：硅片以45±5cm/mi的傳動速度速進入真空吹砂室中，將未附磷面朝上，以0.9-1.3Kg/cm²的壓力進行單面噴砂即可。

第六步，涂硼前清洗：在35000cc的、溫度為90℃±10℃的純水和150g哈摩粉溶液中進行超聲清洗20±1min，清洗完畢后再進行常溫純水清洗5-10min；然后用5000cc的氫氟酸浸泡5±1min，再按上述方式進行常溫純水清洗和哈摩粉超聲清洗；在哈摩粉超聲清洗完畢后，先進行常溫純水清洗5-10min后再進行90℃±10℃熱純水超聲清洗20±1min???、常溫純水清洗5-10min。清洗完畢后，進行兩次常規的IPA脫水，最后進入烘箱以100℃的溫度烘干。

第七步，涂硼：將涂硼專用美術筆頭浸入小玻璃瓶中,沾適量的硼液：硼液配比:按體積比乙二醇乙醚:三氧化二硼=10:3，然后在旋轉的硅片未涂硼的一面均勻地涂上一層硼液，由旋轉的硅片外緣向內涂至中心，取下涂好的硅片,置于電熱板上，150℃烘5-8min，取下硅片后在附磷面上均勻輕灑適量的鋁粉,然后將硅片疊于石英舟上,并在整疊硅片的兩端須放上適量的擋片。疊好硅片的石英舟前后擋板用擋片塞緊。