專利名稱：一種低破片率二極管的擴散方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)：
傳統(tǒng)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(chǎn)成本提高，影響了經(jīng)濟效益。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)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O. 4%-0. 8%左右。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)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(gòu)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(chuàng)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(xù)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(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)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，大大降低了娃片在去氧層時的破碎率。
具體實施方式
本發(fā)明的具體步驟如下首先，對原娃片進行清洗將娃片置于混酸中60秒后純水沖洗5-10min,然后進入氫氟酸中5±0. lmin，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 ± Imin，純水常規(guī)沖洗后進行熱純水超聲清洗20 ± Imin，最后純水沖洗5-10min，結(jié)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. I 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(cè)的第I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°C預熱15min，把石英舟推至280°C恒溫區(qū)的后半程，把疊好硅片的第二舟置于石英管口， 150±1°C預熱15min，把第二舟推至280°C恒溫區(qū)的前半程，溫度升到后恒溫lh。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°C恒溫區(qū)的后半程，把第二舟推至500°C恒溫區(qū)的前半程；溫度升到1220°C后恒溫2H ;恒溫時間結(jié)束，開始降溫，當溫度降至500°C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(nèi)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O. 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°C ±10°C的純水和150g哈摩粉溶液中進行超聲清洗20±lmin，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±lmin，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°C 土 10°C熱純水超聲清洗20土 Imin 、常溫純水清洗5-10min。清洗完畢后，進行兩次常規(guī)的IPA脫水，最后進入烘箱以100°C的溫度烘干。
第七步，涂硼將涂硼專用美術(shù)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(zhuǎn)的硅片未涂硼的一面均勻地涂上一層硼液，由旋轉(zhuǎn)的硅片外緣向內(nèi)涂至中心，取下涂好的硅片，置于電熱板上，150°C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。
第八步，擴硼將第一個載有硅片的石英舟置于爐口 650±1°C預熱30min，用石英鉤將石英舟推至810±2°C°C恒溫區(qū)后半段，將第二舟置于爐口 650±1°C°C預熱30min，用石英鉤將石英舟推至810±2°C°C恒溫區(qū)前半段，調(diào)整擴散爐升溫速率為5°C /min升溫到 1262°C，等溫度升到1262°C時，開始恒溫24H——26H時間后，降溫至600°C并恒溫以待下次擴散；取出石英舟的方法用石英鉤將第二舟逐漸拉出，每5min拉出5cm，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(nèi)拉出待分片。(所使用石英舟同擴磷)所用氮氣流量4L/MIN，壓空流量1L/MIN。
第九步，鍍鎳前清洗混酸溶液按體積比硝酸9 :氫氟酸9 :冰醋酸12 :硫酸4的比例中浸20秒后沖水10分鐘，再在該混酸溶液中浸20秒,然后用純水清洗5-10min，再用哈摩粉溶液超聲清洗兩次，每次的時間為20±0. lmin，頻率28khz，每次清洗完后均要用純水清洗一次，純水清洗時間為5-10min。上述清洗步驟完畢后，用90°C的熱純水繼續(xù)超聲清洗20 ±lmin并緊接著常溫純水沖洗5_10min，然后浸氫氟酸5分鐘，最后再用常溫純水常規(guī)沖洗一遍即可。
完成上述步驟后，進行常規(guī)的一次鍍鎳、合金和二次鍍鎳，芯片即制作完畢。
具體由本工藝所制得的芯片，其破片率與傳統(tǒng)工藝對比情況如下
權(quán)利要求
1.一種低破片率二極管的擴散方法，主要由以下步驟構(gòu)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，其特征在于所述鍍鎳前清洗工序為混酸溶液中浸20秒后沖水10分鐘，再在混酸溶液中浸20秒，然后用純水清洗5-10min，再用哈摩粉溶液超聲清洗兩次,每次的時間為20±0. lmin，每次清洗完后均要用純水清洗一次，純水清洗時間為5_10min ； 上述清洗步驟完畢后，用90±10°C熱純水繼續(xù)超聲清洗20 ±lmin并緊接著常溫純水沖洗5-10min，然后浸氫氟酸5分鐘，最后再用常溫純水常規(guī)沖洗一遍即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低破片率二極管的擴散方法，其特征在于所述混酸溶液體積配比硝酸9 :氫氟酸9 :冰醋酸12 :硫酸4。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低破片率二極管的擴散方法，主要由以下步驟構(gòu)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，其特征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(xù)清洗處理。
文檔編號H01L21/306GK102983072SQ20121041279
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者曹孫根, 陶小鷗 申請人:南通康比電子有限公司