專利名稱：一種低漏電二極管芯片制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種二極管芯片的制作工藝，具體是一種由以下步驟構(gòu)成的制作工藝原硅片清洗、排磷紙、擴(kuò)磷、分片、單面噴砂、涂硼前清洗、涂硼、擴(kuò)硼、雙面噴沙、鍍鎳前清洗、一次鍍鎳、合金、二次鍍鎳。該工藝適合于低漏電二極管芯片的制作。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的低漏電二極管芯片制作方法為一下步驟構(gòu)成原硅片清洗、排磷紙、擴(kuò)磷、 分片、單面噴砂、涂硼前清洗、涂硼、擴(kuò)硼、雙面噴砂、鍍鎳前清洗、一次鍍鎳、合金、二次鍍鎳。上述步驟中，由于在單面噴砂工序后直接進(jìn)行涂硼前清洗，該清洗方法在硅片表面的雜質(zhì)總量較多，在后面的超聲波清洗中很難清洗干凈，使得最終產(chǎn)出的擴(kuò)散片漏電偏大

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要任務(wù)在于提供一種低漏電二極管芯片制作方法，具體是一種能得到反向漏電流VR < 1 μ AiVR = 1000V，其漏電遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)VR< 5yA@VR= 1000V的低漏電二極管芯片制作方法。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種低漏電二極管芯片制作方法，主要由以下步驟構(gòu)成原硅片清洗、排磷紙、擴(kuò)磷、分片、單面噴砂、涂硼前清洗、涂硼、擴(kuò)硼、雙面噴砂、 鍍鎳前清洗、一次鍍鎳、合金、二次鍍鎳；其特征在于所述單面噴砂和涂硼前清洗工序之間增加預(yù)清洗工序；所述預(yù)清洗工序?yàn)閮刹匠暻逑?，第一步超聲清洗為采用哈摩粉水溶液?0°C 士 10°C的溫度下超聲清洗10分鐘，用純水沖洗10分鐘；第二步超聲清洗為常溫流動(dòng)的水超聲清洗20 士 Imin。進(jìn)一步地，所述哈摩粉水溶液中哈摩粉水=IOOg 35L。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在傳統(tǒng)工藝上作改進(jìn)，將單面噴砂和涂硼前清洗工序之間增加預(yù)清洗工序，增加該工序后硅片表面的雜質(zhì)總量會(huì)少很多，再用后面同樣清洗方法后，漏電會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的具體工藝步驟如下首先，對(duì)原硅片進(jìn)行清洗用鑷子鉗將原硅片逐片裝入花籃內(nèi)，且花籃上必須有該卡的相關(guān)標(biāo)記，用溫水桶把純水加溫到90°C 士 10°C，該水溫以水箱出水溫度為準(zhǔn)；在兩個(gè)大P. P盒中各裝入5000cc的異丙醇)；在另一盒大的固定式P. P盒中裝入5000cc的氫氟酸。在小P. P盒中將硝酸，冰乙酸，氫氟酸按體積比5 5 1比例配制成混合酸以備酸洗之用。將35000CC的熱純水和150g哈摩粉分別倒入超聲清洗槽內(nèi)，用塑料棒攪拌，充分調(diào)勻，再在另一個(gè)超聲波清洗槽中倒入35000CC的熱純水。設(shè)定烘箱溫度至100°C。接下來(lái)進(jìn)行具體清洗工序?qū)⒐杵糜诨焖嶂?0秒后純水沖洗5-lOmin，然后進(jìn)
3入氫氟酸中5士0. lmin，再用常溫純水沖洗5-lOmin，接著將硅片置于哈摩粉溶液中，用頻率為2. 8KHZ的超聲波超聲清洗20 士 Imin，純水常規(guī)沖洗后進(jìn)行熱純水超聲清洗20 士 Imin， 最后純水沖洗5-lOmin，結(jié)束清洗，最后，用常溫IPA溶液進(jìn)行兩次脫水，每次脫水時(shí)間為 2士0. lmin，完成本工序。第二步，排磷紙從周轉(zhuǎn)箱中取出裝有清洗好的硅片的花籃放在操作臺(tái)上；取出適量的磷紙放在操作臺(tái)上，在石英舟支撐架上放上石英舟；取1片附磷專用硅擋片垂直放在石英舟擋板內(nèi)；用鑷子取出一片磷紙放在花籃任意一側(cè)的第1片和第2片硅片之間，依次類推擺放，小心取下夾有磷紙的硅片將其整齊放在擋片上，排好硅片后用擋片塞緊進(jìn)低溫爐。第三步，擴(kuò)磷在低溫爐中擴(kuò)磷的空氣壓力至1-1. 5Kg/cm2,空氣流量為3. 5L/min ； 在280°C的溫度下，把疊好硅片的第一舟置于石英管口，預(yù)熱15min，把石英舟推至280°C恒溫區(qū)的后半程，把疊好硅片的第二舟置于石英管口，預(yù)熱15min，把第二舟推至恒溫區(qū)的前半程，在爐溫控制板上調(diào)整升溫斜率為1°C/min并按此斜率將爐溫升至550°C，溫度升到后恒溫lh。時(shí)間到后，將進(jìn)磷高溫爐。在高溫爐中以空氣壓力至1-1. ^(g/cm2，空氣流量為2. 5L/min，把高溫磷擴(kuò)散爐內(nèi)、中、外3點(diǎn)設(shè)定為500°C，把第一舟推至500°C恒溫區(qū)的后半程，把第二舟推至500°C恒溫區(qū)的前半程；在爐溫控制板上調(diào)整升溫斜率為5°C /min并按此斜率將爐溫升至800°C ；在爐溫控制板上調(diào)整升溫斜率為5°C /min并按此斜率將爐溫從800°C升至1220°C ；溫度升到 1220°C后恒溫2H ；恒溫時(shí)間結(jié)束，開(kāi)始降溫，以每2°C /min并按此斜率將爐溫降至800°C， 再以每10°C /min的斜率將爐溫降至500°C，當(dāng)溫度降至500°C時(shí)用石英鉤將第二舟逐漸拉出，每5min拉出5cm，拉至爐口冷卻15min后取下放在石英托架上自然冷卻待分片。用上述同樣的方法將第一舟從石英管內(nèi)拉出，并待分片。第四步，分片置硅片于PE籃架中并放入12000CC氫氟酸液中浸泡(磷擴(kuò)后24h左右，硼擴(kuò)后他左右)，時(shí)間到后取出放在流動(dòng)的自來(lái)水中沖洗約60min左右；在水槽中用自來(lái)水從硅片上方向下沖洗，沖洗時(shí)用手不斷分開(kāi)硅片，以便將硅片之間的雜質(zhì)去除。沖洗干凈后，將硅片放在超聲波用自來(lái)水超聲20min，將水放盡，再次用回收IPA超聲20min。取不銹鋼盤子，墊上濾紙，將分開(kāi)的硅片平攤在濾紙上，將不銹鋼盤子送進(jìn)烘箱烘烤30-40min， 整理并檢查硅片是否完全分開(kāi)，分不開(kāi)的硅片可重新浸泡氫氟酸，直至泡開(kāi)為止。一次分片后每張卡抽1片測(cè)反型層，抽5片測(cè)方塊電阻，控制標(biāo)準(zhǔn)<0. 35 Ω / 口；二次分片后抽1片測(cè)結(jié)深，擴(kuò)硼后硼面結(jié)深控制在95士5um ；抽5片測(cè)方塊電阻，硼面控制標(biāo)準(zhǔn)<0. 20 Ω / 口，磷面控制標(biāo)準(zhǔn)<0. 20 Ω / 口。第五步，單面噴砂硅片以45士5cm/mi的傳動(dòng)速度速進(jìn)入真空吹砂室中，將未附磷面朝上，以0. 9-1. 3Kg/cm2的壓力進(jìn)行單面噴沙即可。第六步，預(yù)清洗將待清洗的擴(kuò)散片裝入花籃放到配好的哈摩粉水=IOOg 35L的哈摩粉溶液中超聲10分鐘后用純水沖洗10分鐘，用常溫的流動(dòng)純水超聲清洗20士 Imin后，放到流水槽中待涂硼前清洗。第七步，涂硼前清洗用鑷子鉗將硅片逐片裝入花籃內(nèi)，且花籃上必須有該卡的相關(guān)標(biāo)記。用加熱桶把純水加溫至90°C 士 10°C以上(水箱以出水溫度為準(zhǔn))，在兩個(gè)P.P盒中各裝入5000cc的IPA，分別標(biāo)作為IPA(A)和IPA(B)。在另一盒大的固定式P. P盒中裝入5000cc的氫氟酸。將35000CC的熱純水和150g哈摩粉分別倒入超聲清洗槽內(nèi)，用塑料棒攪拌，充分調(diào)勻，再在另一個(gè)超聲波清洗槽中倒入35000CC的熱純水。將以上準(zhǔn)備工作做好后，先對(duì)硅片進(jìn)行溫度為90°C 士 10°C的純水清洗10士 lmin， 然后再在35000cc的、溫度為90°C 士 10°C的純水和150g哈摩粉溶液中進(jìn)行超聲清洗20 士 Imin，清洗完畢后再進(jìn)行常溫純水清洗5-lOmin ；然后用5000cc的氫氟酸浸泡 5士 lmin，再按上述方式進(jìn)行常溫純水清洗和哈摩粉超聲清洗；在哈摩粉超聲清洗完畢后， 先進(jìn)行常溫純水清洗5-lOmin后再進(jìn)行90°C 士 10°C熱純水超聲清洗20士 lmin、常溫純水清洗5-lOmin。清洗完畢后，進(jìn)行兩次常規(guī)的IPA脫水，最后進(jìn)入烘箱以100°C的溫度烘干。第八步，涂硼首先，調(diào)配涂硼液用500cc廣口瓶，先放入磁性轉(zhuǎn)子，然后放入300cc乙二醇乙醚，置于磁性攪拌器上攪拌，用天平秤90g氧化硼倒入瓶中攪拌6-8h，攪拌后使其靜止沉淀 4_6h，再以濾紙過(guò)濾，即成硼水。用IOOcc長(zhǎng)形量筒量取50cc硼水，倒入IOOcc廣口瓶中，然后置入磁性轉(zhuǎn)子，放置在操作臺(tái)磁性攪拌器上，在天平上秤1. 2g的氧化鋁粉，并倒入瓶中， 保持?jǐn)嚢瑁闯蔀榕鹨?。調(diào)整電熱板溫度，保持在200士 10°C。接下來(lái)，進(jìn)行涂硼源將石英舟放在石英舟支架上，取1片專用硅檔片垂直放在石英舟檔板內(nèi)，用不銹鋼鑷子將硅片平放在涂硼轉(zhuǎn)軸中心位置，未附磷的一面朝上，將涂硼專用美術(shù)筆頭浸入小玻璃瓶中，沾適量的硼液，然后在旋轉(zhuǎn)的硅片未涂硼的一面均勻地涂上一層硼液，由旋轉(zhuǎn)的硅片外緣向內(nèi)涂至中心，旋轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速控制在300-350轉(zhuǎn)/分鐘，取下涂好的硅片，置于電熱板上，烘5-8min，取下硅片，用無(wú)水乙醇棉花球?qū)⒄粗亮酌娴呐鹚潦酶蓛?，烘烤一下后放在鋁盤上冷卻至常溫，兩片一疊，涂硼面相對(duì)，冷卻后在附磷面上均勻輕灑適量的鋁粉，然后將硅片疊于石英舟上，并在整疊硅片的兩端須放上適量的擋片。疊好硅片的石英舟前后擋板用擋片塞緊。第九步，擴(kuò)硼將擴(kuò)散爐氮?dú)鈮毫刂浦?-1. ^(g/cm2，氮?dú)饬髁靠刂浦?L/min，溫恒定到600°C， 將第一個(gè)載有硅片的石英舟置于爐口預(yù)熱30min，用石英鉤將石英舟推至恒溫區(qū)后半段，將第二舟置于爐口預(yù)熱30min，用石英鉤將石英舟推至恒溫區(qū)前半段，調(diào)整擴(kuò)散爐升溫速率為 5°C /min升溫到1262°C，等溫度升到1262°C時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，恒溫時(shí)間由工程人員確定，硼擴(kuò)散完成后以1°C /min速度降溫至600°C并恒溫以待下次擴(kuò)散，用石英鉤將第二舟逐漸拉出， 每5min拉出5cm，拉至爐口冷卻15min后取下，放在石英托架上自然冷卻待分片，用上述同樣的方法將第一舟從石英管內(nèi)拉出待分片。第十步，雙面噴砂按上述單面噴灑的步驟，以每支噴槍的壓力為0. 9-1. 3Kg/cm2, 回砂震蕩和吸著震蕩子的壓力為2-4Kg/cm2的條件下操作。第十一步，鍍鎳前清洗首先做好鍍鎳的準(zhǔn)備a、用鑷子鉗將清洗片子逐片裝到花籃內(nèi)，每只花籃上做好該卡標(biāo)記。B、用加熱桶把純水加溫到90士 10°C (水溫以水箱出水溫度為準(zhǔn))。C、在大P. P盒中裝入5000ccHF，小P. P盒中按體積比硝酸氫氟酸冰乙酸 =18 1 1的配制比例配成2390cc的混酸。D、將35000cc的熱純水和150g哈摩粉分別倒入超聲清洗槽內(nèi)，用塑料棒攪拌，充分調(diào)勻，再在另一個(gè)超聲波清洗槽中倒入35000CC 的熱純水。e、設(shè)定烘箱溫度為100°C。
接下來(lái)進(jìn)行清洗，具體步驟如下先在上述混酸溶液中浸5秒，然后用純水清洗 5-lOmin，再用哈摩粉溶液超聲清洗兩次，每次的時(shí)間為20士0. lmin，每次清洗完后均要用純水清洗一次，純水清洗時(shí)間為5-lOmin。上述清洗步驟完畢后，用熱純水繼續(xù)超聲清洗 20士 Imin并緊接著純水沖洗5-lOmin，然后浸氫氟酸5分鐘，最后再用常溫純水常規(guī)沖洗一遍艮口可。完成上述步驟后，進(jìn)行常規(guī)的一次鍍鎳、合金和二次鍍鎳，芯片即制作完畢。由本工藝所制得的芯片，經(jīng)抽樣檢測(cè)，其性能如下反向漏電流VR < 1 μ AiVR = 1000V，其漏電遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)VR < 5 μ AOVR= 1000V，結(jié)果如下表。產(chǎn)品1N4007-LR電性測(cè)試報(bào)告
編號(hào)VF < 980mV@IF = IAVR > 1000V0IR = 5uAIR < 0. 5uA@VR = 1000V19251502. 30.079429361528. 10. 114939341667. 50. 067949301600. 10. 062959361664. 80. 096569261597. 30. 043779331555. 80. 045089371642. 50. 042499371627.90. 0891109351632.80. 1142119291660. 60. 0650129291513. 70. 0533139291516. 90. 0441149291512. 80. 0801159251509.60. 1248169351531. 80. 1514179361644. 90. 0968189381541. 10. 126權(quán)利要求
1.一種低漏電二極管芯片制作方法，主要由以下步驟構(gòu)成原硅片清洗、排磷紙、擴(kuò)磷、分片、單面噴砂、涂硼前清洗、涂硼、擴(kuò)硼、雙面噴砂、鍍鎳前清洗、一次鍍鎳、合金、二次鍍鎳；其特征在于所述單面噴砂和涂硼前清洗工序之間增加預(yù)清洗工序；所述預(yù)清洗工序?yàn)閮刹匠暻逑?，第一步超聲清洗為采用哈摩粉水溶液?0°c 士 10°C的溫度下超聲清洗10分鐘，用純水沖洗10分鐘；第二步超聲清洗為常溫流動(dòng)的水超聲清洗20士 lmin。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低漏電二極管芯片制作方法，其特征在于所述哈摩粉水溶液中哈摩粉水=IOOg 35L。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低漏電二極管芯片制作方法，主要由以下步驟構(gòu)成原硅片清洗、排磷紙、擴(kuò)磷、分片、單面噴砂、涂硼前清洗、涂硼、擴(kuò)硼、雙面噴砂、鍍鎳前清洗、一次鍍鎳、合金、二次鍍鎳；其特征在于所述單面噴砂和涂硼前清洗工序之間增加預(yù)清洗工序；所述預(yù)清洗工序?yàn)閮刹匠暻逑?。本發(fā)明工藝在傳統(tǒng)工藝上作改進(jìn)，將單面噴砂和涂硼前清洗工序之間增加預(yù)清洗工序，增加該工序后硅片表面的雜質(zhì)總量會(huì)少很多，再用后面同樣清洗方法后，漏電會(huì)降低。
文檔編號(hào)H01L21/329GK102386092SQ20101026975
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者楊秋華, 陶小鷗 申請(qǐng)人:南通康比電子有限公司