[发明专利]一种低破片率二极管的扩散方法

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、镀镍前清洗。该工艺适用于低破片率二极管的扩散方法。

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。上述步骤中双面喷砂工序为硅片二次机械去氧化层，其中硅片的破碎率偏高一般达到1%-1.5%，使得生产成本提高，影响了经济效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低破片率二极管的扩散方法，使得硅片破碎率降低到0.4%-0.8%左右。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种低破片率二极管的扩散方法，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、镀镍前清洗、一次镀镍、合金、二次镀镍，其创新点在于：所述镀镍前清洗工序中先将混酸溶液中浸20秒后冲水10分钟,再在混酸溶液中浸20秒，再进行后续清洗处理。

所述混酸溶液按体积比 硝酸9：氢氟酸9：冰醋酸12：硫酸4的比例。

本发明的优点在于：本发明用化学处理替代二次机械去氧化层方法,特别针对快恢复管，大大降低了硅片在去氧层时的破碎率。

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，扩磷：在低温炉中把叠好硅片的第一舟置于石英管口,150±1℃预热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, 150±1℃预热15min，把第二舟推至280℃恒温区的前半程，温度升到后恒温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。

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，150℃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。