[发明专利]一种高质量发光二极管的制造方法

权利要求书

1.一种高质量发光二极管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、硅片检查：包括硅片类型、硅片厚度、硅片状态和硅片电阻率，对硅片进行检查N型还是P型，具体通过对A针进行加热，A点电子扩散到B点，A点电位高于B点，检流计指针右偏，可判定硅片为N型，反之为P型；检测硅片厚度是否符合标准，并进行分档；用放大镜检查所有硅片的质量，是否有划痕、裂纹，排除有划痕、裂纹的低质量硅片；用四探针检测电阻率，并进行分档，得到质量较好的硅片；

S2、硅片清洗：去砂，通过超声波清洗16小时以上；用第一清洗液去油、蜡有机物；去重金属离子用第二清洗液和王水；第一清洗液、第二清洗液和王水处理硅片时，只需煮开10分钟左右，然后用高纯水冲净，最后再用高纯水煮5遍，大量高纯水冲净；第一清洗液体积配比为H₂SO₄：H₂O₂=1：1； H₂O₂为强氧化剂；HCl是强酸，与活泼金属Al或Zn、金属氧化物CaO或Fe₂O₃、硫化物AlS作用，予以溶解，其中HCl还兼有络合作用，盐酸中的氯离子，为Au³⁺、Pt⁺⁺、Cu⁺、Ag⁺、Ni³⁺、Fe³⁺提供内配位体，形成可溶性水的络合物；王水克分子配比为HNO₃：HCl=1：3，体积比为1：3.6；

S3、硅片抛光：通过抛光液对硅片表面进行抛光，抛光过程中起化学腐蚀作用，使硅片表面生成硅酸钠盐，通过SiO₂的胶体对硅片产生机械摩擦，随之又被抛光液带走，实现去除表面损伤层的抛光作用；

S4、扩散：包括P型扩散层和N型扩散层，其中P型扩散层，选择硼、铝为受主杂质，N型扩散层，选择磷、砷为施主杂质，均在1250℃的扩散温度下进行扩散；

S5、热氧化：在900℃-1200℃条件下，氧分子与硅发生反应，使硅片表面形成二氧化硅膜；

S6、光刻：包括铝光刻；采用照相复印的方法，把光刻版上的图形精确地复印在涂有感光胶的二氧化硅层或金属蒸发层上，然后利用光刻胶的保护作用，对金属层进行选择性腐蚀，从而在金属层上得到与光刻版相应的图形；

S7、合金烧结：淀积到硅片表面的金属层经光刻形成一定的互连图形之后，预先在铝源中加入适量的硅，使硅在铝膜中处于饱和，避免硅在铝膜中溶解，同时用TiN层来阻挡铝膜向硅中的渗透，在TiN与硅的结合处，预先形成TiSi化合物来加强粘附性；

S8、真空镀膜：用钨丝做加热体，使被镀金属熔化并蒸发；钨（W）的熔化温度3430℃，蒸发温度3309℃；在真空度为10^－6～10^－7 mmHg的室内，利用经高压加速并聚焦的电子束直接打到蒸发源表面，使金属熔化并蒸发；采用水冷式紫铜坩埚装源，由于紫铜的热传导性好，散热快，铝块中心熔化时，边缘仍呈固态，可避免源与坩锅的反应，保证蒸发物的纯度；

S9、斜边造角：断开PN结；将PN结边缘表面磨出一个斜角，以降低表面电场强度，使PN结的击穿首先发生在体内而不是表面；

S10、焊接：将石墨舟放在排线机上，排线机把引线导入石墨舟内为下一道装片做准备，把焊片倒入吸盘中，调节其气体把吸盘吸好的焊片和芯片依次倒入打好引线的石墨舟，反转装引线并刷过助焊剂石墨舟置于装完片的石墨舟上抽出托板并用托板震动引线使完全落位用垫板轻压引线；

S11、酸洗：先用混合酸进行冲洗，再用铜亮液进行冲洗，冲洗完成后，再加入H₂O₂，氧化晶片表面上杂质，形成结晶后以便冲洗祛除，修补SiO₂；通过HF酸溶解SiO₂，与HNO₃形成交互反应，CH₃COOH为缓冲剂，抑制HF对Cu离子的侵蚀速率，H₂SO₄为缓冲剂，抑制混合酸对晶片的反应速度；所述铜亮液用于清除引线及焊接点上的氧化层；

S12、白胶固化：固化上胶层使硅橡胶中心液剂进一步挥发，胶层固化使起与管芯牢固结合，使器件具有良好的可操作性能和避免成型时受到冲击而损伤的作用；

S13、模压：将白胶固化后的白毛放入料架上，将固体黑胶塞入模压机达到一定温度，黑胶软化，模压机进行模压；在对塑封料高温烘烤，提高塑封了的可靠性，挥发表面的油污，释放黑胶收缩压力；

S14、后期处理：包括先电镀、后引直，通过电镀，管子的引线通过电镀使表面形成一层薄膜的锡层，以提高管子引线的可焊接性、防护性能，提高化学稳定性；通过人工或机器引直，使管子引线平直，无明显弯曲；最后进行印字、机包、外拣和包装。