專利名稱：一種去除芯片上硼斑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種電化學去除硼斑的方法，應用于硅片擴散后硼斑的去除。
背景技術(shù)：
在加工硅片時，需要進行PN結(jié)擴散，形成半導體整流作用。在進行該擴散工序時， 采用硼紙(三氧化二硼)貼在晶片表面，其中的三氧化二硼與硅反應，形成單質(zhì)硼，使其具有半導體整流功能。但該過程不可避免會形成硼斑。硼斑形成機理擴散時，三氧化二硼與硅反應生成單質(zhì)硼，反應式如下B203+Si----Si O2+B此時在硅表面形成三氧化二硼與二氧化硅的結(jié)合物即硼硅玻璃 203)a · (SiO2)bo 生成的硼單質(zhì)一部分擴散進入Si，起摻雜的作用；一部分沉積在硼硅玻璃和硅的結(jié)合面， 與硅結(jié)合成合金，即硼斑5或稱硼硅相，富硼相，如圖2所示。這層硼斑對擴散有好處，但是由于其會對后續(xù)工序產(chǎn)生影響必須去除。目前二極管工藝中，擴散后去除硼斑的方法為噴砂法，這種方法會對硅片產(chǎn)生極大的損傷，引入應力及位錯，給后續(xù)產(chǎn)品電性帶來很大的危害。解決前述問題的辦法比較單一要么減小吹砂力度和頻率的方法來減小硅片損傷。要么先將硅片進行氧化處理，然后通過HF溶液將硅片表層玻璃腐蝕掉，但是其制程周期長，而且會使擴散表面濃度損失。噴砂，被加工件表面受力不均勻，會產(chǎn)生內(nèi)應力。一方面，應力集中的話，容易導致晶片破碎。此外，由于應力的存在，在工作時，會導致晶片內(nèi)部晶相的排列不規(guī)則，從而導致電特性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可控制性好、工藝簡單、產(chǎn)能高的去除芯片上硼斑的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是首先，用去離子水配制&1S04溶液，溶液質(zhì)量比為去離子水硫酸鋅=5 0.8-1. 2;其次，準備電解槽，直流源的陽極連接鉬絲，陰極連接銅棒；然后，將所述芯片置于電解槽底，芯片的P面朝上并接觸所述鉬絲；接著，開始電解反應，將直流源電壓調(diào)整至10-20V，電流0. 8-1. 8A，芯片表面析出氣泡，至電流表度數(shù)為0時，反應停止，取出芯片；最后，將芯片置入HF溶液浸泡5-10分鐘后用清水沖洗，完畢。本發(fā)明用電化學法代替噴砂法去除半導體硅片表面的硼斑最終實現(xiàn)防止產(chǎn)生器件應力，避免造成晶格缺陷，改善二極管電性能力的效果。本發(fā)明通過電化學的方法產(chǎn)生高氧化性氧氣，因此反應初期硅片表面會產(chǎn)生極細小的氣泡，把硅片表面硼斑中的硼氧化。采用本發(fā)明的方案可以減少對晶片的損傷，可以降低生產(chǎn)成本，可以提高生產(chǎn)產(chǎn)能。


圖1是本發(fā)明電解槽的結(jié)構(gòu)示意中1是芯片，2是電解槽，3是鉬絲，4是銅棒；圖2是本發(fā)明背景技術(shù)的示意中5是硼斑。
具體實施例方式本發(fā)明如圖1所示，首先，用去離子水配制&1S04溶液，溶液質(zhì)量比為去離子水 硫酸鋅=5 0.8-1. 2;其次，準備電解槽2，直流源的陽極連接鉬絲3，陰極連接銅棒4;然后，將所述芯片1置于電解槽2底，芯片1的P面朝上并接觸所述鉬絲3 ；接著，開始電解反應，將直流源電壓調(diào)整至10-20V，電流0. 8-1. 8A，芯片1表面析出氣泡，至電流表度數(shù)為0 時，反應停止，取出芯片1 ；最后，將芯片1置入HF溶液浸泡5-10分鐘后用清水沖洗，完畢。本發(fā)明的實現(xiàn)方法進一步說明如下1.電化學方式去除硼斑的原理反應方程式負極-—Zn 現(xiàn)象鋅在銅棒表面析出正極40Πθ_-—2H20+02現(xiàn)象芯片(硅片)表面有氣泡產(chǎn)生發(fā)生電解反應時，正極產(chǎn)生高氧化性的氧氣，它和硼斑中的B和Si反應生成化03 和 SiO2。4B+302-—2B203Si+O2-—SiO2反應后的硅片用HF酸漂洗，產(chǎn)生的氧化物即被清除，便可去除硼斑。2.以硅片為例，具體操作過程為①.用去離子水配制&1S04溶液，溶液質(zhì)量比為去離子水硫酸鋅=5 1②.信號源(直流源)輸出端陽極用導線連接到鉬絲，陰極與銅棒連接。③.將鉬絲揭離清洗槽槽底，把硅片放置于鉬絲之下，P面朝上。④.信號源調(diào)至直流電源，把電壓調(diào)至10-20V，電流達到IA左右，觀察硅片表面氣泡產(chǎn)生速度，以反應最快為優(yōu)。⑤.觀察信號源電流表讀數(shù)，電流為OA時，硅片表面反應停止。⑥.將鉬絲揭離，取出硅片，用HF浸泡5-10分鐘后用水沖洗。
權(quán)利要求
1. 一種去除芯片上硼斑的方法，其特征在于，首先，用去離子水配制aiS04溶液，溶液質(zhì)量比為去離子水硫酸鋅=5 0.8-1. 2;其次，準備電解槽，直流源的陽極連接鉬絲，陰極連接銅棒；然后，將所述芯片置于電解槽底，芯片的P面朝上并接觸所述鉬絲；接著，開始電解反應，將直流源電壓調(diào)整至10-20V，電流0. 8-1. 8A，芯片表面析出氣泡，至電流表度數(shù)為0時，反應停止，取出芯片；最后，將芯片置入HF溶液浸泡5-10分鐘后用清水沖洗，完畢。
全文摘要
一種去除芯片上硼斑的方法。涉及的是一種電化學去除硼斑的方法。首先，用去離子水配制ZnSO4溶液，溶液質(zhì)量比為去離子水∶硫酸鋅＝5∶0.8-1.2；其次，準備電解槽，直流源的陽極連接鉬絲，陰極連接銅棒；然后，將所述芯片置于電解槽底，芯片的P面朝上并接觸所述鉬絲；接著，開始電解反應，將直流源電壓調(diào)整至10-20V，電流0.8-1.8A，芯片表面析出氣泡，至電流表度數(shù)為0時，反應停止，取出芯片；最后，將芯片置入HF溶液浸泡5-10分鐘后用清水沖洗，完畢。本發(fā)明用電化學法代替噴砂法去除半導體硅片表面的硼斑最終實現(xiàn)防止產(chǎn)生器件應力，避免造成晶格缺陷，改善二極管電性能力的效果?？梢詼p少對晶片的損傷，可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)產(chǎn)能。
文檔編號C25B1/02GK102243984SQ20101016826
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者游佩武, 裘立強 申請人:揚州杰利半導體有限公司