专利名称：一种二极管芯片制作中硅片均匀扩散的方法
技术领域：
本发明涉及一种二极管制作工艺，具体是一种由以下步骤制作的工艺:原硅片清洗、排磷纸、扩磷、分片、单面喷砂、涂硼前清洗、涂硼、扩硼、双面喷砂、镀镍前清洗。该工艺适用于二极管芯片制作中硅片均匀扩散。
背景技术：
传统的二极管芯片制作工艺为以下步骤:原硅片清洗、排磷纸、扩磷、分片、单面喷砂、涂硼前清洗、涂硼、扩硼、双面喷砂、镀镍前清洗。上述步骤中在排磷纸工序中使用石墨舟时硅片的扩散方式为平衡扩散方式，此方法反向恢复时间较长，VB扩散不集中，平整度过大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种二极管芯片制作中硅片均匀扩散的方法，得到一种反向恢复时间大于1400，VB在1200-1650之间，平整度小于8的硅片均匀扩散的方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种二极管芯片制作中硅片均匀扩散的方法，主要由以下步骤构成:原硅片清洗、排磷纸、扩磷、分片、单面喷砂、涂硼前清洗、涂硼、扩硼、双面喷砂、镀镍前清洗、一次镀镍、合金、二次镀镍，其创新点在于:所述排磷纸工序中使用石墨舟时硅片为垂直方式扩散。本发明的优点在于:本发明对娃片扩散方式由原来的平衡方式改为垂直方式，这样做可以提高反向恢复时间更集中；平整度有改善。
图1为本发明硅片扩散方式结构示意图。
具体实施例方式本发明的具体步骤如下:
首先，对原娃片进行清洗:将娃片置于混酸中60秒后纯水冲洗5-10min,然后进入氢氟酸中5±0.lmin，再用常温纯水冲洗5-10min，接着将硅片置于哈摩粉溶液中，用频率为
2.8KHZ的超声波超声清洗20 ± Imin，纯水常规冲洗后进行热纯水超声清洗20 ± Imin，最后纯水冲洗5-10min，结束清洗，最后，用常温IPA溶液进行两次脱水，每次脱水时间为2±0.1min，完成本工序。第二步，排磷纸:用镊子取出一片磷纸放在花篮任意一侧的第I片和第2片硅片之间，依次类推摆放，小心取下夹有磷纸的硅片将其整齐放在挡片上，排好硅片后用挡片塞紧进低温炉。使用石英舟:
如图1所示，硅片为垂直方式扩散。本专利是由1.压块；2硅片；3.适应底板；4.石英挡板；5.磷纸组成；原理:在石英底板上放置压块+ —片硅片+磷纸，然后放2片硅片接着放一片磷纸。(同前面)，当垂直堆叠达到50片硅片后，在最上面加5块压块至紧密为止；这样在高温扩散时，磷纸充分燃烧后的间隙会通过最上层5块压块的重量致密，保持硅片之间处于无间隙状态，从而达到扩散表面参数均匀，实现每片扩散片的平整。第三步，扩磷:在低温炉中把叠好硅片的第一舟置于石英管口，预热150土1°C15min，把石英舟推至280°C恒温区的后半程，把叠好硅片的第二舟置于石英管口，预热280±1°C 15min，把第二舟推至恒温区的前半程，温度升到600°C后恒温lh。时间到后，将进磷高温炉。所用氮气流量:6L/MIN，氧气流量:1L/MIN。在高温炉中把第一舟推至500°C恒温区的后半程，把第二舟推至500°C恒温区的前半程；温度升到1220°C后恒温2H ;恒温时间结束，开始降温，当温度降至500°C时用石英钩将第二舟逐渐拉出，拉至炉口冷却15min后取下放在石英托架上自然冷却待分片。用上述同样的方法将第一舟从石英管内拉出，并待分片。第四步，分片:置硅片于PE篮架中并放入12000CC氢氟酸液中浸泡(磷扩后24h左右，硼扩后8h左右)，时间到后取出放在流动的自来水中冲洗约60min左右取不锈钢盘子，垫上滤纸，将分开的硅片平摊在滤纸上，将不锈钢盘子送进烘箱烘烤30-40min。第五步，单面喷砂:硅片以45±5cm/mi的传动速度速进入真空吹砂室中，将未附磷面朝上，以0.9-1.3Kg/cm2的压力进行单面喷砂即可。第六步，涂硼前清洗:在35000CC的、温度为90°C ±10°C的纯水和150g哈摩粉溶液中进行超声清洗20±lmin，清洗完毕后再进行常温纯水清洗5_10min ;然后用5000cc的氢氟酸浸泡5±lmin，再按上述方式进行常温纯水清洗和哈摩粉超声清洗；在哈摩粉超声清洗完毕后，先进行常温纯水清洗5-10min后再进行90°C ± 10°C热纯水超声清洗20± Imin、常温纯水清洗5-10min。清洗完毕后，进行两次常规的IPA脱水，最后进入烘箱以100°C的温度烘干。第七步，涂硼:将涂硼专用美术笔头浸入小玻璃瓶中，沾适量的硼液(硼液配比:按照体积比乙二醇乙醚:三氧化二硼=10:3，然后在旋转的硅片未涂硼的一面均匀地涂上一层硼液，由旋转的硅片外缘向内涂至中心，取下涂好的硅片，置于电热板上，烘5-8min，取下硅片，却后在附磷面上均匀轻洒适量的铝粉，然后将硅片叠于石英舟上，并在整叠硅片的两端须放上适量的挡片。叠好硅片的石英舟前后挡板用挡片塞紧。第八步，扩硼:将第一个载有硅片的石英舟置于炉口预热30min，用石英钩将石英舟推至恒温区后半段，将第二舟置于炉口预热30min，用石英钩将石英舟推至恒温区前半段；调整扩散炉升温速率为5°C /min升温到1262°C，等温度升到1262°C时，恒温24H 26H时间后，降温至600°C并以该温度保持恒温以待下次扩散；
从炉中取出方法:用石英钩将第二舟逐渐拉出，每5min拉出5cm,拉至炉口冷却15min后取下，放在石英托架上自然冷却待分片，用上述同样的方法将第一舟从石英管内拉出待分片。(所使用石英舟同扩磷)所用氮气流量:4L/MIN，压空流量:1L/MIN。第九步，双面喷砂:按上述单面喷洒的步骤，以每支喷枪的压力为0.9-1.3Kg/cm2，回砂震荡和吸着震荡子的压力为2-4Kg/cm2的条件下操作。第十步,镀镍前清洗:混酸溶液中浸5秒，然后用纯水清洗5-10min，再用哈摩粉溶液超声清洗两次，每次的时间为20±0.lmin，每次清洗完后均要用纯水清洗一次，纯水清洗时间为5-10min。上述清洗步骤完毕后，用热纯水继续超声清洗20 ± Imin并紧接着纯水冲洗5-10min，然后浸氢氟酸5分钟，最后再用常温纯水常规冲洗一遍即可。完成上述步骤后，进行常规的一次镀镍、合金和二次镀镍，芯片即制作完毕。具体由本工艺所制得的芯片，其参数与原工艺参数对比如下:
权利要求
1.一种二极管芯片制作中硅片均匀扩散的方法，主要由以下步骤构成:原硅片清洗、排磷纸、扩磷、分片、单面喷砂、涂硼前清洗、涂硼、扩硼、双面喷砂、镀镍前清洗、一次镀镍、合金、二次镀镍，其特征在于:所述排磷纸工序中使用石墨舟时硅片为垂直方式扩散。
全文摘要
本发明公开了一种二极管芯片制作中硅片均匀扩散的方法，主要由以下步骤构成原硅片清洗、排磷纸、扩磷、分片、单面喷砂、涂硼前清洗、涂硼、扩硼、双面喷砂、镀镍前清洗、一次镀镍、合金、二次镀镍，其特征在于所述排磷纸工序中使用石墨舟时硅片为垂直方式扩散。本发明提高反向恢复时间；VB更集中；平整度<10ｕｍ有明显得到改善。
文档编号H01L33/00GK103117336SQ20121041225
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者曹孙根, 陶小鸥 申请人:南通康比电子有限公司