一种提高硅片性能的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高硅片性能的方法，主要由以下步骤构成：原硅片清洗、排磷纸、磷扩、分片、单面喷砂、涂硼前清洗、涂硼、硼扩、硼分片、双面喷砂、镀镍前清洗、一次镀镍、镍烧结、二次镀镍，本发明专利技术利用中性纸在排磷纸工序中不同功能的使用以及泡沫垫在分片站的使用，本发明专利技术方法简单，且产品性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种提高硅片性能的方法
本专利技术涉及硅片工艺
，尤其涉及一种提高硅片性能的方法。
技术介绍
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、磷扩、分片、单面喷砂、涂硼前清洗、涂硼、硼扩、硼分片、双面喷砂、镀镍前清洗上述步骤中在排磷纸工序中不使用中性纸，此方法磷扩后硅片的反型层面积大，反型深度深，硅片卸舟时容易造成的缺角、破裂、暗伤等现象，硅片分片时容易造成缺角、破裂、暗伤等现象；专利号为CN103117336A的专利：一种二极管芯片制作中硅片均匀扩散的方法，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、双面喷砂、镀镍前清洗、一次镀镍、合金、二次镀镍，所述排磷纸工序中使用石墨舟时硅片为垂直方式扩散，本专利技术对硅片扩散方式由原来的平衡方式改为垂直方式,这样做可以提高反向恢复时间；VB更集中；平整度有改善，但是该专利技术没有解决缺角、破裂和暗伤的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高硅片性能的方法，该方法解决了现有技术中二极管芯片制作中磷扩后硅片反型层面积大，反型深度深的技术难点，同时又解决了硅片在卸舟和分片时缺角、破裂、暗伤等诸多问题。另外，本专利技术可避免磷源在硅片表面因自然风干或加热而导致的凝聚，从而有效提高了扩散的均匀性，且避免了扩散结反渗到硅片的另外一面，造成硅片性能降低。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种提高硅片性能的方法，包括以下步骤：(1)原硅片清洗：通过氢氟酸溶液、氢氧化钾溶液、哈摩粉溶液、热纯水超声清洗工序对硅片进行表面清洗，然后烘干，其中热纯水温度为75～85℃；(2)排磷纸：将中性纸对折两次后，放置在石英棒上，让硅片与石英棒隔离，然后石英棒上方的硅片采用：磷纸、硅片、中性纸、硅片、磷纸，依次排列的方式进行排列；(3)磷扩：将叠好的硅片放入石英管中进行加热，完成加热后，进入磷高温炉进行加热，加热完成后，取出自然冷却，等待分片；(4)分片：将硅片放入泡酸花篮，然后丢入氢氟酸液中浸泡，然后通过哈摩粉超声清洗、冲水进行清洗，清洗完成后，放入异丙醇中浸泡，浸泡完成后，放置在垫有滤纸的不锈钢盘子中，然后送进烘箱烘烤，烘烤完成后，进行分片；(5)单面喷砂：将硅片送入真空吹砂室中进行单面喷砂；(6)涂硼前清洗：在纯水和哈摩粉溶液中进行超声清洗，然后放入常温纯水进行清洗，清洗完成后，通过混酸腐蚀，其中混酸为硝酸：冰乙酸：氢氟酸按照18:1:1的比例混合而成，再经过常温纯水冲洗和哈摩粉超声清洗，最后通过甩干机刷干，最后送入烘箱中进行烘干；(7)涂硼：将硼液均匀的涂在旋转的硅片上，将涂好的硅片进行加热，然后在附磷面上倾洒铝粉，然后将硅片叠于石英舟上，通过挡片塞紧；(8)扩硼：将载有硅片的石英舟放入扩散炉中加热，完成后，放置在常温冷却；(9)双面喷砂：将硅片放入真空吹砂室进行双面喷砂；(10)镀镍前清洗：将喷砂后的硅片放入氢氧化钾溶液中浸泡，然后依次用纯水清洗，哈摩粉溶液超声清洗两次，热纯水继续超声清洗，其中热纯水温度为75～85℃，最后用纯水冲洗；(11)通过以上方法可以得到一个性能较好的硅片，最后进行一次镀镍、镍烧结和二次镀镍。；在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步，所述步骤(2)中放置在石英棒上的中性纸为正方形，数目为1-3张，放置在硅片之间的中性纸为圆形，数目为1-3张。采用本步的有益效果是利用中性纸将石英棒与硅片分离开来，这样有效防止硅片在卸舟时，出现缺角、破裂。进一步，所述步骤(4)完成烘烤的芯片进行分片时，放置在包装好的泡沫垫上分片。采用本步的有益效果是利用泡沫垫减震的特点来降低硅片与泡沫垫接触的损伤。进一步，所述泡沫垫为长方形。在使用时，可以保证泡沫垫与分片桌相配合，能够防止硅片分片时掉落到桌子上产生缺角、破裂、暗伤等现象；进一步，所述泡沫垫厚度为10～20mm，泡沫垫的包装采用的是滤纸包装，光滑的一面用于分片。采用本步的有益效果是泡沫垫利用滤纸包装，利用光滑的一面进行分片，能够有效保护硅片，防止将分完的硅片整理时，由于滤纸表面不光滑导致缺角；进一步，在步骤(3)中，所述预热的具体工艺条件为：先在210～230℃的温度下预热15分钟，然后在540-560℃的温度下，预热1小时；所述加热的具体工艺条件为：在1100-1300℃的温度下，加热3小时；进一步，在步骤(4)中，所述进行烘烤的时间为25分钟，温度为120～140℃；进一步，在步骤(6)中，所述混酸为硝酸、氢氟酸和冰乙酸的混合，两者之间的体积比为18:1:1；进一步，在步骤(7)中，所述烘烤的时间为7-9分钟，温度为120～140℃；进一步，在步骤(8)中，所述加热的具体工艺条件为1200-1300℃，加热时间为20-24小时；本专利技术的有益效果：1.本专利技术减少了硅片磷扩时的反型层，降低了磷扩后硅片卸舟时造成的缺角、破裂、暗伤等现象，降低了硅片分片时造成的缺角、破裂、暗伤等现象；2.本专利技术通过中性纸可以阻挡磷扩时磷源的反型，从而降低了反型的面积及深度(反型深度由14～17μm降低为3～6μm)；卸舟时中性纸起到隔离的作用，避免磷扩后的产生的凝结物将硅片和石英舟粘牢，从而降低了卸舟时导致的缺角、破裂、暗伤等现象；分片时利用泡沫垫的弹性降低了硅片触碰到桌面从而导致的缺角、破裂、暗伤等现象的产生；3.本专利技术对正向电压的参数要求比较高的产品，通过采用此方案配合磷扩温度和时间，可以达到磷结深深，反型浅，后续的加工破片少的效果。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术步骤中所使用原料均为已知的产品，并且可以在市场上购得。本专利技术中所述硼液为乙二醇甲醚:三氧化二硼按照体积比1:4混合制成，所述氢氟酸溶液的体积比为氢氟酸：水＝1:9，所述氢氧化钾溶液的体积比为氢氧化钾：水＝1:9，所述哈摩粉溶液为液态的清洗剂溶液，且所述哈摩粉溶液的体积比为哈摩粉：水＝1:105～140，所述混酸为硝酸、氢氟酸和冰乙酸的混合，两者之间的体积比为18:1:1；实施例1：一种二提高硅片性能的方法，包括以下步骤：(1)原硅片清洗：原硅片泡氢氟酸溶液60秒后冲水5min，然后氢氧化钾溶液腐蚀30秒，再冲水5min，接着将硅片至于哈摩粉溶液中，用频率为28KHZ的超声波超声清洗15min，热纯水超声清洗15min，氢氟酸腐蚀60秒后冲水，直到水阻值≥10MΩcm后甩干，并且烘干，烘干的温度为140℃，时间5分，通过以上步骤，可以将硅片表面清洗干净，从而得到均匀和深度合适的磷结，同时还可以减小磷扩后硅片的反型面积并降低硅片的反型深度。(2)排磷纸：取1张正方形中性纸对折两次后，放置在石英棒上，让硅片与石英棒隔离。取1张圆形中性纸按以下流程操作：一张磷纸、一片硅片、1张圆形中性纸、一片硅片、一张磷纸，依次排列；本专利技术是对中性纸进行分别的使用，这样可以降低磷扩后硅片卸舟时造成的缺角、破裂、暗伤等现象，磷扩后降低硅片未附磷面的反型层深度，给后道去除反型层带来方便；(3)磷扩：在低温炉中先把叠好硅片的石英舟置于石英管口,预热15min，温度为230℃，然后把石英舟推至恒温区，温度升到560℃后恒温1h，时间到后，将材料导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高硅片性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原硅片清洗：将原硅片依次通过氢氟酸溶液、氢氧化钾溶液、哈摩粉溶液、热纯水超声清洗工序进行表面清洗，然后烘干；(2)排磷纸：将第一中性纸对折后，放置在石英舟的石英棒上，硅片与石英棒之间通过所述第一中性纸隔离，其中石英棒上方的硅片采用以下方式进行排列：磷纸、硅片、第二中性纸、硅片、磷纸从左往右依次排列叠好；(3)磷扩：将叠好的硅片的石英舟放入石英管中进行预热，完成预热后，再放入磷高温炉进行加热，加热完成后，取出自然冷却，等待分片；(4)分片：将硅片放入放入氢氟酸液中浸泡，进行磷扩和硼扩，然后，对硅片进行清洗之后，将硅片放入异丙醇溶液中浸泡，浸泡完成后，将硅片进行烘烤，烘烤完成后，进行分片；(5)单面喷砂：将硅片送入真空吹砂室中进行单面喷砂；(6)涂硼前清洗：将硅片依次在纯水和哈摩粉溶液中进行超声清洗，之后，再放入常温纯水进行清洗，清洗完成后，通过混酸腐蚀，再经过常温纯水冲洗和哈摩粉超声清洗，清洗完成之后，将硅片甩干、烘干；(7)涂硼：将硼液均匀的涂在旋转的硅片的未涂硼的一面上，将涂好的硅片进行烘烤之后，在硅片的附磷面上倾洒铝粉，将硅片叠于石英舟上；(8)扩硼：将载有硅片的石英舟放入扩散炉中加热，然后进行常温冷却；(9)双面喷砂：将硅片放入真空吹砂室进行双面喷砂；(10)镀镍前清洗：将喷砂后的硅片放入氢氧化钾溶液中浸泡，然后依次用纯水清洗，哈摩粉溶液超声清洗两次，热纯水继续超声清洗，最后用纯水冲洗；(11)通过以上方法可以得到一个性能较好的硅片，最后进行一次镀镍、镍烧结和二次镀镍。...

【技术特征摘要】
1.一种提高硅片性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原硅片清洗：将原硅片依次通过氢氟酸溶液、氢氧化钾溶液、哈摩粉溶液、热纯水超声清洗工序进行表面清洗，然后烘干；(2)排磷纸：将第一中性纸对折后，放置在石英舟的石英棒上，硅片与石英棒之间通过所述第一中性纸隔离，其中石英棒上方的硅片采用以下方式进行排列：磷纸、硅片、第二中性纸、硅片、磷纸从左往右依次排列叠好；(3)磷扩：将叠好的硅片的石英舟放入石英管中进行预热，完成预热后，再放入磷高温炉进行加热，加热完成后，取出自然冷却，等待分片；(4)分片：将硅片放入放入氢氟酸液中浸泡，进行磷扩和硼扩，然后，对硅片进行清洗之后，将硅片放入异丙醇溶液中浸泡，浸泡完成后，将硅片进行烘烤，烘烤完成后，进行分片；(5)单面喷砂：将硅片送入真空吹砂室中进行单面喷砂；(6)涂硼前清洗：将硅片依次在纯水和哈摩粉溶液中进行超声清洗，之后，再放入常温纯水进行清洗，清洗完成后，通过混酸腐蚀，再经过常温纯水冲洗和哈摩粉超声清洗，清洗完成之后，将硅片甩干、烘干；(7)涂硼：将硼液均匀的涂在旋转的硅片的未涂硼的一面上，将涂好的硅片进行烘烤之后，在硅片的附磷面上倾洒铝粉，将硅片叠于石英舟上；(8)扩硼：将载有硅片的石英舟放入扩散炉中加热，然后进行常温冷却；(9)双面喷砂：将硅片放入真空吹砂室进行双面喷砂；(10)镀镍前清洗：将喷砂后的硅片放入氢氧化钾溶液中浸泡，然后依次用纯水清洗，哈摩粉溶液超声清洗两次，热纯水继续超声清洗，最后用纯水冲洗；(11)通过以上方法可以得到一个性能较好的硅片，最后进行一次镀镍、镍烧结和二次镀镍。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道强，陈宏胤，
申请(专利权)人：扬州虹扬科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32