一種避免硅片引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種避免娃片引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)，尤其設(shè)及一種Ξ極管娃片引線 孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在Ξ極管的制造過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)一種現(xiàn)象，即娃片的金屬層在不同的區(qū)域（即 在N型滲雜區(qū)、P型滲雜區(qū)W及氧化層表面）顯示的金屬色澤有明顯差異，稱之為引線孔發(fā) 白。由于引線孔發(fā)白現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得娃片表面存在嚴重的色差，在進行后續(xù)的工藝處理如 打線的過程中，會導致設(shè)備識別出現(xiàn)嚴重判斷錯誤的問題，從而導致打線中斷或者誤操作， 嚴重影響了 Ξ極管娃片封裝良率。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種娃片引線孔發(fā) 白的工藝處理方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種避免娃片引線孔發(fā)白的工藝處理方 法，其特征是，娃片蒸發(fā)處理工藝前，降低娃片上引線孔表面結(jié)構(gòu)與氧化層之間的差異。
[0005] 在娃片蒸發(fā)處理工藝前，在引線孔表面形成一層氧化層。
[0006] 娃片在清洗工藝時，在引線孔表面形成一層氧化層。
[0007] 清洗娃征時，首先采用HF溶液清洗，HF溶液即稀釋的氨氣酸的水溶液，氨氣酸HF與 水的配比為1:20;
[000引再采用甜液或者SC -1液生成氧化層；
[0009] SH液:是硫酸與雙氧水也化的混合溶液，配比為4:1;
[0010] SC-1:是氨水、雙氧水和水的混合液，畑3也0:也〇2:也0的配比為1:1:5。
[0011] 通過降低蒸發(fā)臺腔室內(nèi)的真空度改變引線孔處娃接觸層表面結(jié)構(gòu)。
[0012] 對娃片進行蒸發(fā)處理工藝時，裝載晶圓后，對蒸發(fā)臺腔室內(nèi)抽真空的真空度不超 過祀-6 Torr。
[0013] 對蒸發(fā)臺腔室內(nèi)抽真空后，對腔室加熱后，再次抽真空的真空度不超過2E-6 Torr〇
[0014] -種避免娃片引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)，其特征是，在娃片滲雜區(qū)表面生成一氧化層，阻 擋金屬與裸娃片滲雜區(qū)的直接接觸。
[0015] 在金屬與重滲雜的裸娃片的接觸界面，增加氧化層作為緩沖層。
[0016] 所述氧化層為去除裸娃片表面的自然氧化層后由氧化劑氧化生成的緩沖層。所述 緩沖層由硫酸與雙氧水也化的混合溶液氧化生成。
[0017] 氨氣酸的水溶液對娃片表面在空氣中裸露形成的自然氧化層進行去除(該層自然 氧化層對器件有害），再由硫酸與雙氧水也化的混合溶液在清洗過程中對娃片表面進行微氧 化，從而形成金屬與重滲雜裸娃表面接觸中的緩沖層。
[0018] 本實用新型所達到的有益效果：
[0019] 采用本實用新型的娃片引線孔發(fā)白的工藝處理方法，可W減少甚至完全避免引線 孔發(fā)白現(xiàn)象的出現(xiàn)，使娃片表面沒有明顯色差，避免了后續(xù)工藝中設(shè)備識別娃片時因色差 導致的判斷處理錯誤，提高了娃片封裝良率。
【附圖說明】
[0020] 圖1為引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)表象；
[0021] 圖2為減少引線孔發(fā)白的一實施例。
【具體實施方式】
[0022] 下面對本實用新型作進一步描述。W下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型 的技術(shù)方案，而不能W此來限制本實用新型的保護范圍。
[0023] 本實施例中針對于Ξ極管在制造過程中，出現(xiàn)的娃片引線孔發(fā)白現(xiàn)象，進行了大 量的試驗和探索研究。下面僅給出部分試驗的探索過程：
[0024] 一、初步試驗：
[0025] 1個批次的晶圓分在兩個不同型號的蒸發(fā)臺上采用相同的工藝，S778設(shè)備不會出 現(xiàn)引線孔發(fā)白現(xiàn)象，S779設(shè)備則會出現(xiàn)引線孔發(fā)白。針對于此，分別對兩臺設(shè)備在工藝參數(shù) 淀積速率、溫度、行星架轉(zhuǎn)速、真空等方面進行調(diào)整，發(fā)現(xiàn)運些工藝參數(shù)的變化調(diào)整均對引 線孔發(fā)白現(xiàn)象沒有明顯影響和變化。
[00%]于是從設(shè)備方面尋找途徑。做了 W下試驗：
[0027]更換試驗中使用的設(shè)備配件，其中包括了 ：電子槍燈絲、行星架、擋板等，發(fā)現(xiàn)運些 設(shè)備配件的變化調(diào)整對引線孔發(fā)白現(xiàn)象也沒有明顯影響和變化。
[002引二、分析研究
[0029] 后續(xù)多次采用S778設(shè)備臺子進行Ξ極管娃片的制造，其中，蒸發(fā)工藝采用的工藝 方案為：晶圓（即娃片)清洗后放置于蒸發(fā)臺的腔室中，抽真空^抽真空至祀-7托(Torr) ^ 對腔室加熱一保證腔室150攝氏度一抽真空至化-6 Torr一開始對晶圓蒸發(fā)，也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了 許多引線孔發(fā)白的忍片。
[0030] 由于娃表面與氧化層表面的問題？
[0031] 參照其他L770設(shè)備的蒸發(fā)臺加熱方式化770設(shè)備在高閥打開的瞬間就開始了對腔 室的加熱），制定采用S778設(shè)備的進行Ξ極管制造蒸發(fā)工藝的改進方案為：
[0032] 裝載晶圓后，對蒸發(fā)臺腔室抽真空一抽真空至祀-6 Torr一對腔室加熱一保證腔 室為150攝氏度一抽真空至沈-6Torr 一開始對晶圓進行蒸發(fā)。
[0033] 通過使用該改進方案，在所跟蹤的7個工作日中出現(xiàn)引線孔發(fā)白的現(xiàn)象已經(jīng)遠遠 小于之前出現(xiàn)的比例(但還是不能杜絕）。
[0034] 立、推測原因
[0035] 該現(xiàn)象的最可能原因分析：
[0036]氧化層化ide:屬于玻璃體結(jié)構(gòu)；
[0037] 單晶EPI :屬于晶體結(jié)構(gòu)，長程有序。
[0038] Ξ極管娃片的發(fā)射極E、基極B區(qū)域是EPI后重滲的結(jié)果，存在晶體結(jié)構(gòu)，但是也可 能在EPI后的不斷的滲雜、熱過程、刻蝕etch等后，使得晶體表面發(fā)生變化，晶體結(jié)構(gòu)被破 壞，變成短程有序或者無序排列?；蛘咭部赡芙Y(jié)構(gòu)保持不變。
[0039] 從而推測出了引線孔發(fā)白現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，是由于引線孔1的表面結(jié)構(gòu)異于氧化 層化ide的表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了引線孔發(fā)白現(xiàn)象，如圖1所示。
[0040] 四、采取措施
[0041] 由此可W分析得出，引線孔發(fā)白現(xiàn)象是金屬層與重滲娃(晶體)接觸的正常形態(tài)。
[0042] 當蒸發(fā)設(shè)備真空度不高、不好時，蒸發(fā)過程中A1原子進行娃片表面淀積排列，由于 較差的真空度導致Si晶體表面被氧化或者其他雜質(zhì)淀積到娃片的娃接觸層，使得其表面接 近于氧化層的表面結(jié)構(gòu)，淀積出來的娃片表面就趨于一致。當蒸發(fā)設(shè)備真空度很好時，A1原 子順利到達娃片表面且Si晶體表面沒有發(fā)生任何變化，則出現(xiàn)了引線孔發(fā)白的現(xiàn)象。
[0043] 根據(jù)上述理論分析：消除（或減少）引線孔發(fā)白的主要措施是改善A1-娃接觸層表 面。
[0044] 具體措施可W有W下幾種：
[0045] 1、降低蒸發(fā)設(shè)備真空，使用該方案并不能完全消除引線孔發(fā)白，只能降低引線孔 發(fā)白的比例；另外，該方案雖然可W在一定程度上抑制孔發(fā)白，但是真空度較低會使得娃片 表面有可能被污染。
[0046] 2、在蒸發(fā)前給引線孔1表面形成一層薄氧化層2,如圖2所示，目的是使得Si表面與 氧化層表面一致，具體方案是：
[0047] 將蒸發(fā)工序的清洗工藝更改為：HF溶液+甜液(或者SC -1液）。運樣生成的自然氧 化層，W達到改善侶與娃接觸層的表面。
[004引 HF:稀釋的氨氣酸的水溶液，一般HF與出0的配比為1:20;
[0049] SH液:是硫酸與雙氧水出化的混合溶液，配比為4:1;
[0050] SC-1:是氨水、雙氧水和水的混合液，畑3出0:出化:出0的配比為1:1:5)。
[0051] 通過更改清洗條件杜絕引線孔發(fā)白出現(xiàn)的幾率，而且經(jīng)多次試驗測試，更改清洗 條件不會對忍片的接觸(電參數(shù))產(chǎn)生影響，產(chǎn)品參數(shù)正常。
[0化2] 五、實驗驗證
[0053]為了驗證推測原理和分析的正確性，又進行了多次試驗對比，W下僅列出一次試 驗對比：
[0化4]
[0055] 使用S778設(shè)備進行金屬的淀積，每批次/爐來進行蒸發(fā)，
[0056] 在進行蒸發(fā)完畢后，對上述4個批次進行全檢，有W下現(xiàn)象：
[0化7]
[0化引可W看出：只有使用清洗方式（SC-1液+HF溶液）的娃片蒸發(fā)后才出現(xiàn)了引線孔發(fā) 白現(xiàn)象，而清洗方式(HF溶液+SC-1液)的沒有出現(xiàn)一片出現(xiàn)引線孔發(fā)白的現(xiàn)象。
[0059] W上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可W做出若干改進和變形，運些改 進和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種避免硅片引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)，其特征是，在硅片摻雜區(qū)表面生成一氧化層，阻擋 金屬與硅片摻雜區(qū)的直接接觸。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的避免硅片引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)，其特征是，在金屬與重摻雜的裸 硅片的接觸界面，設(shè)置所述氧化層作為緩沖層。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的避免硅片引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)，其特征是，所述氧化層為去除裸 硅片表面的自然氧化層后由氧化劑氧化生成的緩沖層。
【專利摘要】本實用新型公開了一種避免硅片引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)，硅片蒸發(fā)處理工藝前，降低硅片上引線孔表面結(jié)構(gòu)與氧化層之間的差異。采用本實用新型避免硅片引線孔發(fā)白的結(jié)構(gòu)，可以減少甚至完全避免引線孔發(fā)白現(xiàn)象的出現(xiàn)，使硅片表面沒有明顯色差，避免了后續(xù)工藝中設(shè)備識別硅片時因色差導致的判斷處理錯誤，提高了硅片封裝良率。
【IPC分類】H01L21/768, H01L21/02, H01L23/48
【公開號】CN205335240
【申請?zhí)枴緾N201620005411
【發(fā)明人】張衛(wèi)平, 陳強, 張復才
【申請人】江蘇博普電子科技有限責任公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月6日