[发明专利]一种高质量发光二极管的制造方法

说明书

本发明公开一种高质量发光二极管的制造方法，包括以下步骤：S1、硅片检查；S2、硅片清洗；S3、硅片抛光；S4、扩散；S5、热氧化；S6、光刻；S7、合金烧结；S8、真空镀膜；S9、斜边造角；S10、焊接；S11、酸洗；S12、白胶固化；S13、模压；S14、后期处理，共十四个步骤；本发明设计合理，通过热氧化，在硅片上的二氧化硅层刻出选择扩散区域，在该区域就可以向硅片中扩散杂质，采用气动量仪（非接触式）测量，可避免对硅片表面造成损伤，从根本上提高了原材料硅片的质量，通过二氧化硅机械抛光，利用SiO2的胶体对硅片产生机械摩擦，实现去除表面损伤层的抛光作用。

技术领域

本发明涉及二极管制造技术领域，具体为一种高质量发光二极管的制造方法。

背景技术

二极管是一种具有单向导电的二端器件，有电子二极管和晶体二极管之分，电子二极管因为灯丝的热损耗，效率比晶体二极管低，所以现已很少见到，比较常见和常用的多是晶体二极管。二极管的单向导电特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。在二极管的生产制造过程中，原材料硅在清洗过程效果一般，硅表面的Au、Pt金属很难清洗，在抛光时很容易对硅片表面造成划痕，生产效率也低，抛光材料对人体有一定的损害，而扩散过程中，杂质在SiO₂中的扩散系数比在硅中的扩散系数要大，无法起到掩蔽的作用，使得一些有害杂质更容易掺入到硅片中，酸洗时，第一次酸洗的酸物会侵蚀硅表面，无法得到很好的抑制。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高质量发光二极管的制造方法，具有环保、安全、效率高等优点，解决了现有发光二极管的制造过程中材料对人体有损害、酸物侵蚀硅表面，无法得到很好的抑制等问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高质量发光二极管的制造方法，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、蜡等有机物。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。其中高纯水在25℃的电阻率≥8МΩ.CM。

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，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：分为二氧化硅层光刻和铝光刻。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，对二氧化硅或金属层进行选择性腐蚀，从而在二氧化硅或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。