[发明专利]一种二极管芯片制作中硅片均匀扩散的方法

说明书

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：本发明对硅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；VB更集中；平整度有改善。

附图说明

图1为本发明硅片扩散方式结构示意图。

具体实施方式

本发明的具体步骤如下：

首先，对原硅片进行清洗：将硅片置于混酸中 60秒后纯水冲洗5-10min，然后进入氢氟酸中5±0.1min，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±1min，纯水常规冲洗后进行热纯水超声清洗20±1min，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±0.1 min，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1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+一片硅片+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±1℃ 15min，把石英舟推至280℃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℃ 15min，把第二舟推至恒温区的前半程，温度升到600℃后恒温1h。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℃ 恒温区的后半程，把第二舟推至500℃恒温区的前半程； 温度升到1220℃后恒温2H；恒温时间结束，开始降温，当温度降至500℃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℃±10℃的纯水和150g哈摩粉溶液中进行超声清洗20±1min，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±1min，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℃±10℃热纯水超声清洗20±1min   、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℃的温度烘干。