[发明专利]一种二极管制造的深扩散工艺无效

专利信息
申请号: 201210412772.7 申请日: 2012-10-25
公开(公告)号: CN103000500A 公开(公告)日: 2013-03-27
发明(设计)人: 陶小鸥;曹孙根 申请(专利权)人: 南通康比电子有限公司
主分类号: H01L21/228 分类号: H01L21/228;H01L21/329
代理公司: 北京一格知识产权代理事务所(普通合伙) 11316 代理人: 滑春生
地址: 226500 江苏省南*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 二极管 制造 扩散 工艺
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种二极管制造的深扩散工艺,具体是一种由以下步骤制作的工艺:原硅片清洗、排磷纸、涂硼、高温扩散、镀镍前清洗、镀镍前清洗、一次镀镍、合金、二次镀镍。该工艺适用于二极管制造的深扩散工艺。

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、一次镀镍、合金、二次镀镍。此工艺繁杂繁琐,费时费力,且传统工艺中在扩硼前需进行一次喷砂,经喷砂后硅片表面的硅粉和杂质混合在一起吸附在表面,是不易处理的,在高温下,杂质会扩散到PN结处,影响电性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种二极管制造的深扩散工艺,所制得的芯片性能强。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种二极管制造的深扩散工艺,主要由以下步骤构成:所述涂硼工序中硼液体积配比:乙二醇乙醚:三氧化二硼=10:4;

所述在涂硼和双面喷砂工艺之间增加高温扩散工序,所述高温扩散工序为:将第一个载有硅片的石英舟置于炉口用600℃的温度预热30min,用石英钩将石英舟推至1260-1262℃的恒温区后半段,将第二舟置于炉口用600℃的温度预热30min,用石英钩将石英舟推至1260-1262℃的恒温区前半段;

调整扩散炉升温速率为5℃/min升温到1262℃,等温度升到1262℃时,开始计时,恒温时间由工程人员确定,降温至600℃并保持该恒温以待下次扩散,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。

本发明的优点在于:本发明节约动力费用和人工费用;在高温前尽量减少有杂质产生的环节,在正常清洗后直接进行磷硼扩散这样对性能有明显的提高。

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。

第三步,涂硼:将涂硼专用美术笔头浸入小玻璃瓶中,沾适量的硼液,然后在旋转的硅片未涂硼的一面均匀地涂上一层硼液(硼液按体积比:乙二醇乙醚:三氧化二硼=10:4),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,以220——250℃的温度烘5-8min, 取下硅片后,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。

第四步,高温扩散: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℃/min升温到1262℃,等温度升到1262℃时开始恒温,恒温时间为1200~1500min,然后降温至600℃并保持该温度恒温以待下次扩散;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。

第五步,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/cm的条件下操作。

第六步,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±0.1min,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 ±1min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。

 由本工艺所制得的芯片, 其费用和性能与传统工艺对比如下:

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