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      一種超低正向電壓整流器芯片的制備方法與流程

      文檔序號(hào):11521827閱讀:657來源:國知局

      本發(fā)明涉及整流器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種超低正向電壓整流器芯片的制備方法。



      背景技術(shù):

      近幾年來隨著技術(shù)的進(jìn)步,整流器的使用越來越廣泛,整流器向抗高溫能力強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)、低功耗方向發(fā)展,因此需要整流器能夠適應(yīng)在不同環(huán)境溫度下的正常工作,以充分滿足電子產(chǎn)品長期工作的可靠性、穩(wěn)定性和耐高溫性。如何能夠減少整流器芯片在工作時(shí)的自身發(fā)熱量,降低整流器芯片工作時(shí)的功耗,成為目前整流器芯片的研究發(fā)展方向。

      目前,市場(chǎng)上的產(chǎn)品所采用的低正向電壓整流器芯片,經(jīng)組裝后其正向電壓值(vf)在0.95v左右,主要是因?yàn)榫ЯT谥谱鬟^程中磷結(jié)深的推進(jìn)較為困難,擴(kuò)散過程中,一味的只考慮將磷結(jié)深進(jìn)行推進(jìn),不但易對(duì)硅片造成交叉污染,而且硼結(jié)深不易控制,最后晶粒各項(xiàng)功能參數(shù)無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,甚至在客戶端應(yīng)用易發(fā)生擊穿不良,后果較嚴(yán)重;若采用改變硅片類型的方式降低正向電壓值(vf),則生產(chǎn)成本大大提高。

      因此,需要一種具有超低正向電壓的整流器芯片。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明提供一種超低正向電壓整流器芯片的制備方法,以提供一種具有超低正向電壓的整流器芯片,該芯片所組裝成的整流器功耗較低且具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。

      本發(fā)明提供的一種超低正向電壓整流器芯片的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

      步驟s1、原硅片清洗:依次通過氫氟酸溶液、哈摩液、熱純水超聲清洗工序?qū)杵M(jìn)行清洗,然后烘干,完成原硅片清洗;

      步驟s2、排紙?jiān)矗喝〉撞恐锌招桶逯圩鳛槌休d工具,將濃度不低于90%的磷紙?jiān)?、硅片以及氧化鋁紙按序排布于所述承載工具內(nèi),并保證每一硅片的其中一面與所述磷紙?jiān)促N合而另一面與所述氧化鋁紙貼合,完成排紙?jiān)矗?/p>

      步驟s3、預(yù)沉積:將承載工具送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源分解,然后調(diào)整擴(kuò)散爐溫度,使其進(jìn)行預(yù)沉積,在磷源分解和預(yù)沉積過程中,向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谝换旌蠚怏w;

      步驟s4、磷分片:將硅片放入溫度不低于15℃的氫氟酸溶液中浸泡,浸泡時(shí)間為15-24h,使得硅片自然分開;

      步驟s5、第一次噴砂:對(duì)硅片未進(jìn)行磷源預(yù)沉積的一面進(jìn)行噴砂,使用噴砂機(jī)對(duì)硅片進(jìn)行研磨,去除量為25-35μm;

      步驟s6、磷源再推進(jìn):將硅片的附磷面兩兩相對(duì),整齊的放入石英舟內(nèi)并推入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源再推進(jìn),同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡诙旌蠚怏w;

      步驟s7、去氧化層:對(duì)硅片的附磷面進(jìn)行噴砂以去除硅片表面的氧化層,去除量為3-5μm;

      步驟s8、涂硼:將硅片放置涂硼勻膠機(jī)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行涂硼,再將硅片置于加熱板的濾紙上烤干,按擺放時(shí)的先后順序取下硅片置于不銹鋼盤的濾紙上,將硅片涂硼面與涂硼面兩兩相對(duì)疊放,在硅片的附磷面撒有鋁粉,最后將硅片放置在石英舟上;

      步驟s9、硼擴(kuò)散:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行硼擴(kuò)散,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谌旌蠚怏w;

      步驟s10、硼分片:將硅片放入不低于15℃的氫氟酸中浸泡,時(shí)間10-18h,使得硅片自然分開。

      步驟s11、第二次噴砂:使用噴砂機(jī)對(duì)硅片兩面進(jìn)行噴砂;

      步驟s12、氧化:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行氧化,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入熱純水的水蒸氣;

      步驟s13、勻膠、曝光:對(duì)硅片兩面涂布光刻膠,進(jìn)行曝光,使硅片表面形成所需要的圖形。

      步驟s14、溝槽腐蝕:使用混合酸對(duì)硅片進(jìn)行化學(xué)腐蝕,腐蝕時(shí)間為600-900s;

      步驟s15、玻璃鈍化:將硅片去膠后,送入玻璃液中進(jìn)行電泳,完成硅片的玻璃鈍化;

      步驟s16、鍍鎳層:對(duì)硅片兩面均勻的鍍上一層鎳合金層,最終完成所述超低正向電壓整流器芯片。

      可選地,所述步驟s1中,氫氟酸溶液是將氫氟酸和水按體積配比1:8-9配制而成,所述硅片在氫氟酸溶液中的浸泡時(shí)間為1-2min,所述氫氟酸溶液的溫度為25-35℃;

      哈摩液是將哈摩粉和水按質(zhì)量配比1:90-100配制而成;

      熱純水的溫度為75-85℃,超聲清洗的時(shí)間為10-20min。

      可選地,所述步驟s3中,磷源分解所需的溫度為550-600℃,時(shí)間為1-2h,預(yù)沉積所需的溫度為1200-1300℃,時(shí)間為4-8h;

      所述第一混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為10-12:1-2。

      可選地,所述步驟s6中,磷源再推進(jìn)所需的溫度為1250-1300℃,時(shí)間為15-25h;

      所述第二混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為8-12:1-2。

      可選地,所述步驟s8中,涂硼所需的涂硼液按照如下步驟制備:

      將氧化硼與乙二醇甲醚按照每1g氧化硼與4-5ml乙二醇甲醚的配比進(jìn)行混合;

      將上述混合液攪拌4-8h,然后沉淀4-8h后,將該混合液進(jìn)行過濾,過濾獲得的濾液即為硼水;

      向每100ml硼水中添加18-20ml硝酸鋁溶液和1-2g氧化鋁粉,攪拌至少10min,獲得所述的涂硼液。

      可選地,所述步驟s9中,硼擴(kuò)散所需的溫度為1250-1300℃,時(shí)間為20-30h;

      所述第三混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為8-10:1-2。

      可選地,所述步驟s11中,第二次噴砂對(duì)硅片的附磷面去除量為1-3μm,對(duì)硅片的涂硼面去除量為5-6μm。

      可選地,所述步驟s12中,氧化所需的溫度為1100-1200℃,時(shí)間為2-4h;

      通入水蒸氣的流速為5-10l/min。

      可選地,所述步驟s14中,所述混合酸按照如下重量份的組份組成:8-9份氫氟酸,8-9份硝酸,10-12份乙酸和3-4份硫酸。

      可選地,所述步驟s15中,玻璃鈍化的工作電壓為200-230v,超聲波震蕩電流為1.5-1.7a,所用鹵素?zé)舻墓ぷ麟妷簽?20-140v。

      本發(fā)明提供的超低正向電壓整流器芯片的制備方法,使用底部中空型板舟代替?zhèn)鹘y(tǒng)平板型石英舟,加大了石英舟底部氣體流動(dòng),使得位于石英舟底部區(qū)域的磷紙得到充分燃燒、分解,避免了磷紙燃燒不充分而產(chǎn)生的雜質(zhì)堆積,對(duì)未附磷面的污染。本發(fā)明通過對(duì)硅片的兩面分別排放磷紙和氧化鋁紙,氧化鋁紙主要對(duì)磷紙燃燒、分解過程中反滲至未附磷面的雜質(zhì)具有阻擋作用,在經(jīng)高溫?cái)U(kuò)散后可有效降低污染深度,為后續(xù)的芯片制作與擴(kuò)散結(jié)深參數(shù)的設(shè)計(jì)提供極大的便利。

      附圖說明

      為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中,類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中,各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

      圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種超低正向電壓整流器芯片的制備方法的工藝流程圖。

      具體實(shí)施方式

      下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,因此只是作為示例,而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

      需要注意的是,除非另有說明,本申請(qǐng)使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。

      圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種超低正向電壓整流器芯片的制備方法的工藝流程圖。參見圖1,本發(fā)明提供了一種超低正向電壓整流器芯片的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

      步驟s1、原硅片清洗:依次通過氫氟酸溶液、哈摩液、熱純水超聲清洗工序?qū)杵M(jìn)行清洗,然后烘干,完成原硅片清洗;

      其中,氫氟酸溶液是將氫氟酸和水按體積配比1:8-9配制而成,所述硅片在氫氟酸溶液中的浸泡時(shí)間為1-2min,所述氫氟酸溶液的溫度為25-35℃;

      哈摩液是將哈摩粉和水按質(zhì)量配比1:90-100配制而成;

      熱純水的溫度為75-85℃,超聲清洗的時(shí)間為10-20min。

      步驟s2、排紙?jiān)矗喝〉撞恐锌招桶逯圩鳛槌休d工具,將濃度不低于90%的磷紙?jiān)?、硅片以及氧化鋁紙按序排布于所述承載工具內(nèi),并保證每一硅片的其中一面與所述磷紙?jiān)促N合而另一面與所述氧化鋁紙貼合,完成排紙?jiān)矗?/p>

      在硅片的一面放置磷紙?jiān)?,如果不在另一面放置氧化鋁紙,那么硅片在高溫的擴(kuò)散爐中進(jìn)行預(yù)沉積時(shí),磷紙?jiān)谌紵纸膺^程中產(chǎn)生的雜質(zhì)很有可能會(huì)穿透硅片的附磷面而反滲污染硅片的未附磷面,硅片的未附磷面即為涂硼面,這樣硅片在后期的硼擴(kuò)散過程中,涂硼面上殘留有磷紙?jiān)丛谌紵纸膺^程中所產(chǎn)生的雜質(zhì),從而造成硅片的正向電壓較高。

      一般地,一次承載工具中可以放置的硅片約有600片,因此關(guān)于磷紙?jiān)?、硅片以及氧化鋁紙的排布方式可以按照如下的排列順序進(jìn)行,其中,硅片以a代替,磷紙?jiān)匆詁代替,氧化鋁紙以c代替,那么排序方式為:

      b,a,c,a,b,a,c,a,b,a,c,a,……b,a,c,a,b

      按照上述的排布方式,即可滿足每一硅片的其中一面與所述磷紙?jiān)促N合而另一面與所述氧化鋁紙貼合。當(dāng)然,本發(fā)明的排紙?jiān)吹呐挪挤绞讲⒉痪窒抻谏鲜雠挪挤绞健?/p>

      磷紙?jiān)吹臐舛仁侵冈诩垙堉辛自氐馁|(zhì)量濃度。

      步驟s3、預(yù)沉積:將承載工具送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源分解,然后調(diào)整擴(kuò)散爐溫度,使其進(jìn)行預(yù)沉積,在磷源分解和預(yù)沉積過程中,向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谝换旌蠚怏w;

      其中,磷源分解所需的溫度為550-600℃,時(shí)間為1-2h,預(yù)沉積所需的溫度為1200-1300℃,時(shí)間為4-8h;

      所述第一混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為10-12:1-2。

      步驟s4、磷分片:將硅片放入溫度不低于15℃的氫氟酸溶液中浸泡,浸泡時(shí)間為15-24h,使得硅片自然分開;

      由于硅片和磷紙?jiān)匆约把趸X紙?jiān)诟邷刂羞M(jìn)行燃燒、分解,使得硅片與硅片之間產(chǎn)生了粘性物質(zhì),而使得所有硅片均粘合在一起,因此需要進(jìn)行分片。

      此步驟中,經(jīng)過氫氟酸的浸泡而分開的硅片,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清洗以確保硅片表面無殘酸,清洗步驟與步驟s1中原硅片清洗的步驟相同。

      步驟s5、第一次噴砂:對(duì)硅片未進(jìn)行磷源預(yù)沉積的一面進(jìn)行噴砂,選用型號(hào)為w28的白剛玉砂,使用噴砂機(jī)對(duì)硅片進(jìn)行研磨,去除量為25-35μm;

      步驟s6、磷源再推進(jìn):將硅片的附磷面兩兩相對(duì),整齊的放入石英舟內(nèi)并推入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源再推進(jìn),同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡诙旌蠚怏w;

      磷源再推進(jìn)的目的是增加硅片上的磷源濃度和深度,最終使得芯片的正向電壓降低。

      其中,磷源再推進(jìn)所需的溫度為1250-1300℃,時(shí)間為15-25h;

      所述第二混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為8-12:1-2。

      此步驟中,在進(jìn)行磷源再推進(jìn)之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)第一次噴砂后的硅片進(jìn)行清洗,清洗步驟與步驟s1中原硅片清洗的步驟相同。

      步驟s7、去氧化層:對(duì)硅片的附磷面進(jìn)行噴砂以去除硅片表面的氧化層,去除量為3-5μm;

      步驟s8、涂硼:將硅片放置涂硼勻膠機(jī)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行涂硼,再將硅片置于加熱板的濾紙上烤干6-12min,按擺放時(shí)的先后順序取下硅片置于不銹鋼盤的濾紙上,將硅片涂硼面與涂硼面兩兩相對(duì)疊放,在硅片的附磷面撒有鋁粉,最后將硅片放置在石英舟上;

      其中,涂硼所需的涂硼液按照如下步驟制備:

      將氧化硼與乙二醇甲醚按照每1g氧化硼與4-5ml乙二醇甲醚的配比進(jìn)行混合;

      將上述混合液攪拌4-8h,然后沉淀4-8h后,將該混合液用濾紙進(jìn)行過濾,過濾獲得的濾液即為硼水;

      向每100ml硼水中添加18-20ml硝酸鋁溶液和1-2g氧化鋁粉,攪拌至少10min,獲得所述的涂硼液。

      涂硼開始時(shí),將硅片未附磷一面朝上平放在涂硼勻膠機(jī)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,先按吸片鍵將硅片吸附在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,再按啟動(dòng)鍵使硅片開始旋轉(zhuǎn),使用毛筆蘸取涂硼液(筆頭4/5以上體積需浸入涂硼液中)對(duì)硅片進(jìn)行涂硼。毛筆自硅片中心向邊緣涂硼,待涂滿硅片后抬筆,機(jī)器會(huì)自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn),取下硅片置于加熱板的濾紙上烤干6-12min,按擺放時(shí)的先后順序取下硅片置于不銹鋼盤的濾紙上,將硅片涂硼面與涂硼面兩兩相對(duì)疊放,在硅片的附磷面撒有鋁粉,最后將硅片整齊地放置在石英舟上準(zhǔn)備進(jìn)行硼擴(kuò)散。

      此步驟中,在進(jìn)行涂硼之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)去氧化層的硅片進(jìn)行清洗,清洗步驟與步驟s1中原硅片清洗的步驟相同。

      步驟s9、硼擴(kuò)散:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行硼擴(kuò)散,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谌旌蠚怏w;

      其中,硼擴(kuò)散所需的溫度為1250-1300℃,時(shí)間為20-30h;

      所述第三混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為8-10:1-2。

      步驟s10、硼分片:將硅片放入不低于15℃的氫氟酸中浸泡,時(shí)間10-18h,使得硅片自然分開。

      由于硅片在高溫環(huán)境中產(chǎn)生了粘性物質(zhì),而使得所有硅片均粘合在一起,因此需要進(jìn)行分片。

      此步驟中,經(jīng)過氫氟酸的浸泡而分開的硅片,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清洗以確保硅片表面無殘酸,清洗步驟與步驟s1中原硅片清洗的步驟相同。

      步驟s11、第二次噴砂:使用噴砂機(jī)對(duì)硅片兩面進(jìn)行噴砂;

      其中,選用型號(hào)為w28的白剛玉砂,第二次噴砂對(duì)硅片的附磷面去除量為1-3μm,對(duì)硅片的涂硼面去除量為5-6μm。

      步驟s12、氧化:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行氧化,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入熱純水的水蒸氣;

      其中,氧化所需的溫度為1100-1200℃,時(shí)間為2-4h;

      通入水蒸氣的流速為5-10l/min。

      此步驟中,經(jīng)過第二次噴砂的硅片,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清洗,清洗步驟與步驟s1中原硅片清洗的步驟相同。

      步驟s13、勻膠、曝光:對(duì)硅片兩面涂布光刻膠并依所需規(guī)格進(jìn)行曝光,使硅片表面形成所需要的圖形。

      步驟s14、溝槽腐蝕:使用混合酸對(duì)硅片進(jìn)行化學(xué)腐蝕,腐蝕過程中花籃旋轉(zhuǎn)、提動(dòng),以保證腐蝕均勻性,腐蝕時(shí)間為600-900s;

      其中,所述混合酸按照如下重量份的組份組成:8-9份氫氟酸,8-9份硝酸,10-12份乙酸和3-4份硫酸。

      步驟s15、玻璃鈍化:將硅片去膠后,送入玻璃液中進(jìn)行電泳,完成硅片的玻璃鈍化;

      經(jīng)過溝槽腐蝕過的硅片,去膠后采用電泳的方式進(jìn)行玻璃鈍化。首先需配制玻璃液,玻璃液按照每4-6g玻璃粉中添加400-600ml丙酮以及9-11ml硝酸的配比進(jìn)行配制,對(duì)配制好的玻璃液進(jìn)行超聲,超聲時(shí)間為10-20min,超聲結(jié)束后將硅片整齊的擺放至電注架上,最后接通電泳架電源,啟動(dòng)設(shè)備開始作業(yè),玻璃粉沉積在需要保護(hù)的半導(dǎo)體芯片表面上,再結(jié)過熔凝,即完成硅片的玻璃鈍化。

      其中,玻璃鈍化的工作電壓為200-230v,超聲波震蕩電流為1.5-1.7a,所用鹵素?zé)舻墓ぷ麟妷簽?60-180v。

      步驟s16、鍍鎳層:采用化學(xué)鍍鎳的方式,對(duì)硅片兩面均勻的鍍上一層鎳合金層,最終完成所述超低正向電壓整流器芯片。

      本發(fā)明提供的超低正向電壓整流器芯片的制備方法,使用底部中空型板舟代替?zhèn)鹘y(tǒng)平板型石英舟,加大了石英舟底部氣體流動(dòng),使得位于石英舟底部區(qū)域的磷紙得到充分燃燒、分解,避免了磷紙燃燒不充分而產(chǎn)生的雜質(zhì)堆積,對(duì)未附磷面的污染。

      本發(fā)明通過對(duì)硅片的兩面分別排放磷紙和氧化鋁紙,氧化鋁紙主要對(duì)磷紙燃燒、分解過程中反滲至未附磷面的雜質(zhì)具有阻擋作用,在經(jīng)高溫?cái)U(kuò)散后可有效降低污染深度,為后續(xù)的芯片制作與擴(kuò)散結(jié)深參數(shù)的設(shè)計(jì)提供極大的便利。

      下面針對(duì)本發(fā)明的超低正向電壓整流器芯片的制備方法,提供了以下多個(gè)實(shí)施例。

      實(shí)施例1

      1、原硅片清洗:依次通過氫氟酸溶液、哈摩液、熱純水超聲清洗工序?qū)杵M(jìn)行清洗,然后烘干,完成原硅片清洗;

      其中,氫氟酸溶液是將氫氟酸和水按體積配比1:8配制而成,所述硅片在氫氟酸溶液中的浸泡時(shí)間為1min,所述氫氟酸溶液的溫度為25℃;

      哈摩液是將哈摩粉和水按質(zhì)量配比1:90配制而成;

      熱純水的溫度為75℃,超聲清洗的時(shí)間為10min。

      2、排紙?jiān)矗喝〉撞恐锌招桶逯圩鳛槌休d工具,將濃度不低于90%的磷紙?jiān)?、硅片以及氧化鋁紙按序排布于所述承載工具內(nèi),并保證每一硅片的其中一面與所述磷紙?jiān)促N合而另一面與所述氧化鋁紙貼合,完成排紙?jiān)矗?/p>

      3、預(yù)沉積:將承載工具送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源分解,然后調(diào)整擴(kuò)散爐溫度,使其進(jìn)行預(yù)沉積,在磷源分解和預(yù)沉積過程中,向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谝换旌蠚怏w;

      其中,磷源分解所需的溫度為550℃,時(shí)間為1h,預(yù)沉積所需的溫度為1200℃,時(shí)間為4h;

      所述第一混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為12:1。

      4、磷分片:將硅片放入溫度不低于15℃的氫氟酸溶液中浸泡,浸泡時(shí)間為15h,使得硅片自然分開;

      5、第一次噴砂:對(duì)硅片未進(jìn)行磷源預(yù)沉積的一面進(jìn)行噴砂,選用型號(hào)為w28的白剛玉砂,使用噴砂機(jī)對(duì)硅片進(jìn)行研磨,去除量為25μm;

      6、磷源再推進(jìn):將硅片的附磷面兩兩相對(duì),整齊的放入石英舟內(nèi)并推入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源再推進(jìn),同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡诙旌蠚怏w;

      其中,磷源再推進(jìn)所需的溫度為1250℃,時(shí)間為15h;

      所述第二混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為4:1。

      7、去氧化層:對(duì)硅片的附磷面進(jìn)行噴砂以去除硅片表面的氧化層,去除量為3μm;

      8、涂硼:將硅片放置涂硼勻膠機(jī)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行涂硼,再將硅片置于加熱板的濾紙上烤干6min,按擺放時(shí)的先后順序取下硅片置于不銹鋼盤的濾紙上,將硅片涂硼面與涂硼面兩兩相對(duì)疊放,在硅片的附磷面撒有鋁粉,最后將硅片放置在石英舟上;

      其中,涂硼所需的涂硼液按照如下步驟制備:

      將氧化硼與乙二醇甲醚按照每1g氧化硼與4ml乙二醇甲醚的配比進(jìn)行混合;

      將上述混合液攪拌4h,然后沉淀4h后,將該混合液用濾紙進(jìn)行過濾,過濾獲得的濾液即為硼水;

      向每100ml硼水中添加18ml硝酸鋁溶液和1g氧化鋁粉,攪拌至少10min,獲得所述的涂硼液。

      9、硼擴(kuò)散:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行硼擴(kuò)散,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谌旌蠚怏w;

      其中,硼擴(kuò)散所需的溫度為1250℃,時(shí)間為20h;

      所述第三混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為10:1。

      10、硼分片:將硅片放入不低于15℃的氫氟酸中浸泡,時(shí)間10h,使得硅片自然分開。

      11、第二次噴砂:使用噴砂機(jī)對(duì)硅片兩面進(jìn)行噴砂;

      其中,選用型號(hào)為w28的白剛玉砂,第二次噴砂對(duì)硅片的附磷面去除量為1μm,對(duì)硅片的涂硼面去除量為5μm。

      12、氧化:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行氧化,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入熱純水的水蒸氣;

      其中,氧化所需的溫度為1100℃,時(shí)間為2h;

      通入水蒸氣的流速為5l/min。

      13、勻膠、曝光:對(duì)硅片兩面涂布光刻膠并依所需規(guī)格進(jìn)行曝光,使硅片表面形成所需要的圖形。

      14、溝槽腐蝕:使用混合酸對(duì)硅片進(jìn)行化學(xué)腐蝕,腐蝕時(shí)間為600s;

      其中,所述混合酸按照如下重量份的組份組成:8份氫氟酸,8份硝酸,10份乙酸和3份硫酸。

      15、玻璃鈍化:將硅片去膠后,送入玻璃液中進(jìn)行電泳,完成硅片的玻璃鈍化;

      本步驟中電泳所需的玻璃液按照每4g玻璃粉中添加400ml丙酮以及9ml硝酸的配比進(jìn)行配制,對(duì)配制好的玻璃液進(jìn)行超聲,超聲時(shí)間為10min。

      其中,玻璃鈍化的工作電壓為200v,超聲波震蕩電流為1.5a,所用鹵素?zé)舻墓ぷ麟妷簽?60v。

      16、鍍鎳層:采用化學(xué)鍍鎳的方式,對(duì)硅片兩面均勻的鍍上一層鎳合金層,最終完成所述超低正向電壓整流器芯片。

      實(shí)施例2

      1、原硅片清洗:依次通過氫氟酸溶液、哈摩液、熱純水超聲清洗工序?qū)杵M(jìn)行清洗,然后烘干,完成原硅片清洗;

      其中,氫氟酸溶液是將氫氟酸和水按體積配比2:17配制而成,所述硅片在氫氟酸溶液中的浸泡時(shí)間為1.5min,所述氫氟酸溶液的溫度為30℃;

      哈摩液是將哈摩粉和水按質(zhì)量配比1:95配制而成;

      熱純水的溫度為80℃,超聲清洗的時(shí)間為15min。

      2、排紙?jiān)矗喝〉撞恐锌招桶逯圩鳛槌休d工具,將濃度不低于80%的磷紙?jiān)?、硅片以及氧化鋁紙按序排布于所述承載工具內(nèi),并保證每一硅片的其中一面與所述磷紙?jiān)促N合而另一面與所述氧化鋁紙貼合,完成排紙?jiān)矗?/p>

      3、預(yù)沉積:將承載工具送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源分解,然后調(diào)整擴(kuò)散爐溫度,使其進(jìn)行預(yù)沉積,在磷源分解和預(yù)沉積過程中,向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谝换旌蠚怏w;

      其中,磷源分解所需的溫度為580℃,時(shí)間為1.5h,預(yù)沉積所需的溫度為1250℃,時(shí)間為6h;

      所述第一混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為5:1。

      4、磷分片:將硅片放入溫度不低于15℃的氫氟酸溶液中浸泡,浸泡時(shí)間為20h,使得硅片自然分開;

      5、第一次噴砂:對(duì)硅片未進(jìn)行磷源預(yù)沉積的一面進(jìn)行噴砂,選用型號(hào)為w28的白剛玉砂,使用噴砂機(jī)對(duì)硅片進(jìn)行研磨,去除量為30μm;

      6、磷源再推進(jìn):將硅片的附磷面兩兩相對(duì),整齊的放入石英舟內(nèi)并推入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源再推進(jìn),同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡诙旌蠚怏w;

      其中,磷源再推進(jìn)所需的溫度為1280℃,時(shí)間為20h;

      所述第二混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為12:1。

      7、去氧化層:對(duì)硅片的附磷面進(jìn)行噴砂以去除硅片表面的氧化層,去除量為4μm;

      8、涂硼:將硅片放置涂硼勻膠機(jī)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行涂硼,再將硅片置于加熱板的濾紙上烤干9min,按擺放時(shí)的先后順序取下硅片置于不銹鋼盤的濾紙上,將硅片涂硼面與涂硼面兩兩相對(duì)疊放,在硅片的附磷面撒有鋁粉,最后將硅片放置在石英舟上;

      其中,涂硼所需的涂硼液按照如下步驟制備:

      將氧化硼與乙二醇甲醚按照每1g氧化硼與4.5ml乙二醇甲醚的配比進(jìn)行混合;

      將上述混合液攪拌6h,然后沉淀6h后,將該混合液用濾紙進(jìn)行過濾,過濾獲得的濾液即為硼水;

      向每100ml硼水中添加19ml硝酸鋁溶液和1.5g氧化鋁粉,攪拌至少10min,獲得所述的涂硼液。

      9、硼擴(kuò)散:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行硼擴(kuò)散,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谌旌蠚怏w;

      其中,硼擴(kuò)散所需的溫度為1280℃,時(shí)間為25h;

      所述第三混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為6:1。

      10、硼分片:將硅片放入不低于15℃的氫氟酸中浸泡,時(shí)間15h,使得硅片自然分開。

      11、第二次噴砂:使用噴砂機(jī)對(duì)硅片兩面進(jìn)行噴砂;

      其中,選用型號(hào)為w28的白剛玉砂,第二次噴砂對(duì)硅片的附磷面去除量為2μm,對(duì)硅片的涂硼面去除量為6μm。

      12、氧化:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行氧化,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入熱純水的水蒸氣;

      其中,氧化所需的溫度為1150℃,時(shí)間為3h;

      通入水蒸氣的流速為8l/min。

      13、勻膠、曝光:對(duì)硅片兩面涂布光刻膠并依所需規(guī)格進(jìn)行曝光,使硅片表面形成所需要的圖形。

      14、溝槽腐蝕:使用混合酸對(duì)硅片進(jìn)行化學(xué)腐蝕,腐蝕時(shí)間為800s;

      其中,所述混合酸按照如下重量份的組份組成:8.5份氫氟酸,8.5份硝酸,11份乙酸和3.5份硫酸。

      15、玻璃鈍化:將硅片去膠后,送入玻璃液中進(jìn)行電泳,完成硅片的玻璃鈍化;

      本步驟中電泳所需的玻璃液按照每1g玻璃粉中添加100ml丙酮以及2ml硝酸的配比進(jìn)行配制,對(duì)配制好的玻璃液進(jìn)行超聲,超聲時(shí)間為15min。

      其中,玻璃鈍化的工作電壓為220v,超聲波震蕩電流為1.6a,所用鹵素?zé)舻墓ぷ麟妷簽?70v。

      16、鍍鎳層:采用化學(xué)鍍鎳的方式,對(duì)硅片兩面均勻的鍍上一層鎳合金層,最終完成所述超低正向電壓整流器芯片。

      實(shí)施例3

      1、原硅片清洗:依次通過氫氟酸溶液、哈摩液、熱純水超聲清洗工序?qū)杵M(jìn)行清洗,然后烘干,完成原硅片清洗;

      其中,氫氟酸溶液是將氫氟酸和水按體積配比1:9配制而成,所述硅片在氫氟酸溶液中的浸泡時(shí)間為2min,所述氫氟酸溶液的溫度為35℃;

      哈摩液是將哈摩粉和水按質(zhì)量配比1:100配制而成;

      熱純水的溫度為85℃,超聲清洗的時(shí)間為20min。

      2、排紙?jiān)矗喝〉撞恐锌招桶逯圩鳛槌休d工具,將濃度不低于70%的磷紙?jiān)础⒐杵约把趸X紙按序排布于所述承載工具內(nèi),并保證每一硅片的其中一面與所述磷紙?jiān)促N合而另一面與所述氧化鋁紙貼合,完成排紙?jiān)矗?/p>

      3、預(yù)沉積:將承載工具送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源分解,然后調(diào)整擴(kuò)散爐溫度,使其進(jìn)行預(yù)沉積,在磷源分解和預(yù)沉積過程中,向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谝换旌蠚怏w;

      其中,磷源分解所需的溫度為600℃,時(shí)間為2h,預(yù)沉積所需的溫度為1300℃,時(shí)間為8h;

      所述第一混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為6:1。

      4、磷分片:將硅片放入溫度不低于15℃的氫氟酸溶液中浸泡,浸泡時(shí)間為24h,使得硅片自然分開;

      5、第一次噴砂:對(duì)硅片未進(jìn)行磷源預(yù)沉積的一面進(jìn)行噴砂,選用型號(hào)為w28的白剛玉砂,使用噴砂機(jī)對(duì)硅片進(jìn)行研磨,去除量為35μm;

      6、磷源再推進(jìn):將硅片的附磷面兩兩相對(duì),整齊的放入石英舟內(nèi)并推入擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷源再推進(jìn),同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡诙旌蠚怏w;

      其中,磷源再推進(jìn)所需的溫度為1300℃,時(shí)間為25h;

      所述第二混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為6:1。

      7、去氧化層:對(duì)硅片的附磷面進(jìn)行噴砂以去除硅片表面的氧化層,去除量為5μm;

      8、涂硼:將硅片放置涂硼勻膠機(jī)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行涂硼,再將硅片置于加熱板的濾紙上烤干12min,按擺放時(shí)的先后順序取下硅片置于不銹鋼盤的濾紙上,將硅片涂硼面與涂硼面兩兩相對(duì)疊放,在硅片的附磷面撒有鋁粉,最后將硅片放置在石英舟上;

      其中,涂硼所需的涂硼液按照如下步驟制備:

      將氧化硼與乙二醇甲醚按照每1g氧化硼與5ml乙二醇甲醚的配比進(jìn)行混合;

      將上述混合液攪拌8h,然后沉淀8h后,將該混合液用濾紙進(jìn)行過濾,過濾獲得的濾液即為硼水;

      向每100ml硼水中添加20ml硝酸鋁溶液和2g氧化鋁粉,攪拌至少10min,獲得所述的涂硼液。

      9、硼擴(kuò)散:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行硼擴(kuò)散,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕獾牡谌旌蠚怏w;

      其中,硼擴(kuò)散所需的溫度為1300℃,時(shí)間為30h;

      所述第三混合氣體中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為4:1。

      10、硼分片:將硅片放入不低于15℃的氫氟酸中浸泡,時(shí)間18h,使得硅片自然分開。

      11、第二次噴砂:使用噴砂機(jī)對(duì)硅片兩面進(jìn)行噴砂;

      其中,選用型號(hào)為w28的白剛玉砂,第二次噴砂對(duì)硅片的附磷面去除量為3μm,對(duì)硅片的涂硼面去除量為6μm。

      12、氧化:將硅片送入擴(kuò)散爐中進(jìn)行氧化,同時(shí)向擴(kuò)散爐中通入熱純水的水蒸氣;

      其中,氧化所需的溫度為1200℃,時(shí)間為4h;

      通入水蒸氣的流速為10l/min。

      13、勻膠、曝光:對(duì)硅片兩面涂布光刻膠并依所需規(guī)格進(jìn)行曝光,使硅片表面形成所需要的圖形。

      14、溝槽腐蝕:使用混合酸對(duì)硅片進(jìn)行化學(xué)腐蝕,腐蝕時(shí)間為900s;

      其中,所述混合酸按照如下重量份的組份組成:9份氫氟酸,9份硝酸,12份乙酸和4份硫酸。

      15、玻璃鈍化:將硅片去膠后,送入玻璃液中進(jìn)行電泳,完成硅片的玻璃鈍化;

      本步驟中電泳所需的玻璃液按照每6g玻璃粉中添加600ml丙酮以及11ml硝酸的配比進(jìn)行配制,對(duì)配制好的玻璃液進(jìn)行超聲,超聲時(shí)間為20min。

      其中,玻璃鈍化的工作電壓為230v,超聲波震蕩電流為1.7a,所用鹵素?zé)舻墓ぷ麟妷簽?80v。

      16、鍍鎳層:采用化學(xué)鍍鎳的方式,對(duì)硅片兩面均勻的鍍上一層鎳合金層,最終完成所述超低正向電壓整流器芯片。

      為了比較根據(jù)本發(fā)明的制備方法所制備的芯片與傳統(tǒng)的制備方法所制備的芯片的性能,具體性能參數(shù)參見下表。

      由表1可以看出,根據(jù)本發(fā)明的制備方法所制備的整流器芯片,組裝成整流器產(chǎn)品后,具有超低的正向電壓,這樣其功耗更低,而且穩(wěn)定性較好,在客戶端使用可靠性也較高。

      除非另外具體說明,否則在這些實(shí)施例中闡述的數(shù)值并不限制本發(fā)明的范圍。在這里示出和描述的所有示例中,除非另有規(guī)定,任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制,因此,示例性實(shí)施例的其他示例可以具有不同的值。

      最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。

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