一种超低正向电压整流器芯片的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超低正向电压整流器芯片的制备方法，涉及整流器技术领域。所述制备方法包括如下步骤：原硅片清洗；排纸源；预沉积；磷分片；第一次喷砂；磷源再推进；去氧化层；涂硼；硼扩散；硼分片；第二次喷砂；氧化；匀胶、曝光；沟槽腐蚀；玻璃钝化；镀镍层。本发明专利技术提供的超低正向电压整流器芯片的制备方法，使用底部中空型板舟代替传统平板型石英舟，加大了石英舟底部气体流动，使得位于石英舟底部区域的磷纸得到充分燃烧、分解，避免了磷纸燃烧不充分而产生的杂质堆积，对未附磷面的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种超低正向电压整流器芯片的制备方法
本专利技术涉及整流器
，具体涉及一种超低正向电压整流器芯片的制备方法。
技术介绍
近几年来随着技术的进步，整流器的使用越来越广泛，整流器向抗高温能力强、稳定性强、低功耗方向发展，因此需要整流器能够适应在不同环境温度下的正常工作，以充分满足电子产品长期工作的可靠性、稳定性和耐高温性。如何能够减少整流器芯片在工作时的自身发热量，降低整流器芯片工作时的功耗，成为目前整流器芯片的研究发展方向。目前，市场上的产品所采用的低正向电压整流器芯片，经组装后其正向电压值(VF)在0.95V左右，主要是因为晶粒在制作过程中磷结深的推进较为困难，扩散过程中，一味的只考虑将磷结深进行推进，不但易对硅片造成交叉污染，而且硼结深不易控制，最后晶粒各项功能参数无法达到标准要求，甚至在客户端应用易发生击穿不良，后果较严重；若采用改变硅片类型的方式降低正向电压值(VF)，则生产成本大大提高。因此，需要一种具有超低正向电压的整流器芯片。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种超低正向电压整流器芯片的制备方法，以提供一种具有超低正向电压的整流器芯片，该芯片所组装成的整流器功耗较低且具有良好的稳定性和可靠性。本专利技术提供的一种超低正向电压整流器芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、原硅片清洗：依次通过氢氟酸溶液、哈摩液、热纯水超声清洗工序对硅片进行清洗，然后烘干，完成原硅片清洗；步骤S2、排纸源：取底部中空型板舟作为承载工具，将浓度不低于90％的磷纸源、硅片以及氧化铝纸按序排布于所述承载工具内，并保证每一硅片的其中一面与所述磷纸源贴合而另一面与所述氧化铝纸贴合，完成排纸源；步骤S3、预沉积：将承载工具送入扩散炉中进行磷源分解，然后调整扩散炉温度，使其进行预沉积，在磷源分解和预沉积过程中，向扩散炉中通入氮气和氧气的第一混合气体；步骤S4、磷分片：将硅片放入温度不低于15℃的氢氟酸溶液中浸泡，浸泡时间为15-24h，使得硅片自然分开；步骤S5、第一次喷砂：对硅片未进行磷源预沉积的一面进行喷砂，使用喷砂机对硅片进行研磨，去除量为25-35μm；步骤S6、磷源再推进：将硅片的附磷面两两相对，整齐的放入石英舟内并推入扩散炉中进行磷源再推进，同时向扩散炉中通入氮气和氧气的第二混合气体；步骤S7、去氧化层：对硅片的附磷面进行喷砂以去除硅片表面的氧化层，去除量为3-5μm；步骤S8、涂硼：将硅片放置涂硼匀胶机旋转台上进行涂硼，再将硅片置于加热板的滤纸上烤干，按摆放时的先后顺序取下硅片置于不锈钢盘的滤纸上，将硅片涂硼面与涂硼面两两相对叠放，在硅片的附磷面撒有铝粉，最后将硅片放置在石英舟上；步骤S9、硼扩散：将硅片送入扩散炉中进行硼扩散，同时向扩散炉中通入氮气和氧气的第三混合气体；步骤S10、硼分片：将硅片放入不低于15℃的氢氟酸中浸泡，时间10-18h，使得硅片自然分开。步骤S11、第二次喷砂：使用喷砂机对硅片两面进行喷砂；步骤S12、氧化：将硅片送入扩散炉中进行氧化，同时向扩散炉中通入热纯水的水蒸气；步骤S13、匀胶、曝光：对硅片两面涂布光刻胶，进行曝光，使硅片表面形成所需要的图形。步骤S14、沟槽腐蚀：使用混合酸对硅片进行化学腐蚀，腐蚀时间为600-900s；步骤S15、玻璃钝化：将硅片去胶后，送入玻璃液中进行电泳，完成硅片的玻璃钝化；步骤S16、镀镍层：对硅片两面均匀的镀上一层镍合金层，最终完成所述超低正向电压整流器芯片。可选地，所述步骤S1中，氢氟酸溶液是将氢氟酸和水按体积配比1:8-9配制而成，所述硅片在氢氟酸溶液中的浸泡时间为1-2min，所述氢氟酸溶液的温度为25-35℃；哈摩液是将哈摩粉和水按质量配比1：90-100配制而成；热纯水的温度为75-85℃，超声清洗的时间为10-20min。可选地，所述步骤S3中，磷源分解所需的温度为550-600℃，时间为1-2h，预沉积所需的温度为1200-1300℃，时间为4-8h；所述第一混合气体中氮气和氧气的体积比为10-12:1-2。可选地，所述步骤S6中，磷源再推进所需的温度为1250-1300℃，时间为15-25h；所述第二混合气体中氮气和氧气的体积比为8-12：1-2。可选地，所述步骤S8中，涂硼所需的涂硼液按照如下步骤制备：将氧化硼与乙二醇甲醚按照每1g氧化硼与4-5mL乙二醇甲醚的配比进行混合；将上述混合液搅拌4-8h，然后沉淀4-8h后，将该混合液进行过滤，过滤获得的滤液即为硼水；向每100mL硼水中添加18-20mL硝酸铝溶液和1-2g氧化铝粉，搅拌至少10min，获得所述的涂硼液。可选地，所述步骤S9中，硼扩散所需的温度为1250-1300℃，时间为20-30h；所述第三混合气体中氮气和氧气的体积比为8-10:1-2。可选地，所述步骤S11中，第二次喷砂对硅片的附磷面去除量为1-3μm，对硅片的涂硼面去除量为5-6μm。可选地，所述步骤S12中，氧化所需的温度为1100-1200℃，时间为2-4h；通入水蒸气的流速为5-10L/min。可选地，所述步骤S14中，所述混合酸按照如下重量份的组份组成：8-9份氢氟酸，8-9份硝酸，10-12份乙酸和3-4份硫酸。可选地，所述步骤S15中，玻璃钝化的工作电压为200-230V，超声波震荡电流为1.5-1.7A，所用卤素灯的工作电压为120-140V。本专利技术提供的超低正向电压整流器芯片的制备方法，使用底部中空型板舟代替传统平板型石英舟，加大了石英舟底部气体流动，使得位于石英舟底部区域的磷纸得到充分燃烧、分解，避免了磷纸燃烧不充分而产生的杂质堆积，对未附磷面的污染。本专利技术通过对硅片的两面分别排放磷纸和氧化铝纸，氧化铝纸主要对磷纸燃烧、分解过程中反渗至未附磷面的杂质具有阻挡作用，在经高温扩散后可有效降低污染深度，为后续的芯片制作与扩散结深参数的设计提供极大的便利。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1示出了本专利技术实施例所提供的一种超低正向电压整流器芯片的制备方法的工艺流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。图1示出了本专利技术实施例所提供的一种超低正向电压整流器芯片的制备方法的工艺流程图。参见图1，本专利技术提供了一种超低正向电压整流器芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、原硅片清洗：依次通过氢氟酸溶液、哈摩液、热纯水超声清洗工序对硅片进行清洗，然后烘干，完成原硅片清洗；其中，氢氟酸溶液是将氢氟酸和水按体积配比1:8-9配制而成，所述硅片在氢氟酸溶液中的浸泡时间为1-2min，所述氢氟酸溶液的温度为25-35℃；哈摩液是将哈摩粉和水按质量配比1：90-100配制而成；热纯水的温度为75-85℃，超声清洗的时间为10-20min。步骤S2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低正向电压整流器芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、原硅片清洗：依次通过氢氟酸溶液、哈摩液、热纯水超声清洗工序对硅片进行清洗，然后烘干，完成原硅片清洗；步骤S2、排纸源：取底部中空型板舟作为承载工具，将浓度不低于90％的磷纸源、硅片以及氧化铝纸按序排布于所述承载工具内，并保证每一硅片的其中一面与所述磷纸源贴合而另一面与所述氧化铝纸贴合，完成排纸源；步骤S3、预沉积：将承载工具送入扩散炉中进行磷源分解，然后调整扩散炉温度，使其进行预沉积，在磷源分解和预沉积过程中，向扩散炉中通入氮气和氧气的第一混合气体；步骤S4、磷分片：将硅片放入温度不低于15℃的氢氟酸溶液中浸泡，浸泡时间为15‑24h，使得硅片自然分开；步骤S5、第一次喷砂：对硅片未进行磷源预沉积的一面进行喷砂，使用喷砂机对硅片进行研磨，去除量为25‑35μm；步骤S6、磷源再推进：将硅片的附磷面两两相对，整齐的放入石英舟内并推入扩散炉中进行磷源再推进，同时向扩散炉中通入氮气和氧气的第二混合气体；步骤S7、去氧化层：对硅片的附磷面进行喷砂以去除硅片表面的氧化层，去除量为3‑5μm；步骤S8、涂硼：将硅片放置涂硼匀胶机旋转台上进行涂硼，再将硅片置于加热板的滤纸上烤干，按摆放时的先后顺序取下硅片置于不锈钢盘的滤纸上，将硅片涂硼面与涂硼面两两相对叠放，在硅片的附磷面撒有铝粉，最后将硅片放置在石英舟上；步骤S9、硼扩散：将硅片送入扩散炉中进行硼扩散，同时向扩散炉中通入氮气和氧气的第三混合气体；步骤S10、硼分片：将硅片放入不低于15℃的氢氟酸中浸泡，时间10‑18h，使得硅片自然分开；步骤S11、第二次喷砂：使用喷砂机对硅片两面进行喷砂；步骤S12、氧化：将硅片送入扩散炉中进行氧化，同时向扩散炉中通入热纯水的水蒸气；步骤S13、匀胶、曝光：对硅片两面涂布光刻胶，进行曝光，使硅片表面形成所需要的图形；步骤S14、沟槽腐蚀：使用混合酸对硅片进行化学腐蚀，腐蚀时间为600‑900s；步骤S15、玻璃钝化：将硅片去胶后，送入玻璃液中进行电泳，完成硅片的玻璃钝化；步骤S16、镀镍层：对硅片两面均匀的镀上一层镍合金层，最终完成所述超低正向电压整流器芯片。...

【技术特征摘要】
1.一种超低正向电压整流器芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、原硅片清洗：依次通过氢氟酸溶液、哈摩液、热纯水超声清洗工序对硅片进行清洗，然后烘干，完成原硅片清洗；步骤S2、排纸源：取底部中空型板舟作为承载工具，将浓度不低于90％的磷纸源、硅片以及氧化铝纸按序排布于所述承载工具内，并保证每一硅片的其中一面与所述磷纸源贴合而另一面与所述氧化铝纸贴合，完成排纸源；步骤S3、预沉积：将承载工具送入扩散炉中进行磷源分解，然后调整扩散炉温度，使其进行预沉积，在磷源分解和预沉积过程中，向扩散炉中通入氮气和氧气的第一混合气体；步骤S4、磷分片：将硅片放入温度不低于15℃的氢氟酸溶液中浸泡，浸泡时间为15-24h，使得硅片自然分开；步骤S5、第一次喷砂：对硅片未进行磷源预沉积的一面进行喷砂，使用喷砂机对硅片进行研磨，去除量为25-35μm；步骤S6、磷源再推进：将硅片的附磷面两两相对，整齐的放入石英舟内并推入扩散炉中进行磷源再推进，同时向扩散炉中通入氮气和氧气的第二混合气体；步骤S7、去氧化层：对硅片的附磷面进行喷砂以去除硅片表面的氧化层，去除量为3-5μm；步骤S8、涂硼：将硅片放置涂硼匀胶机旋转台上进行涂硼，再将硅片置于加热板的滤纸上烤干，按摆放时的先后顺序取下硅片置于不锈钢盘的滤纸上，将硅片涂硼面与涂硼面两两相对叠放，在硅片的附磷面撒有铝粉，最后将硅片放置在石英舟上；步骤S9、硼扩散：将硅片送入扩散炉中进行硼扩散，同时向扩散炉中通入氮气和氧气的第三混合气体；步骤S10、硼分片：将硅片放入不低于15℃的氢氟酸中浸泡，时间10-18h，使得硅片自然分开；步骤S11、第二次喷砂：使用喷砂机对硅片两面进行喷砂；步骤S12、氧化：将硅片送入扩散炉中进行氧化，同时向扩散炉中通入热纯水的水蒸气；步骤S13、匀胶、曝光：对硅片两面涂布光刻胶，进行曝光，使硅片表面形成所需要的图形；步骤S14、沟槽腐蚀：使用混合酸对硅片进行化学腐蚀，腐蚀时间为600-900s；步骤S15、玻璃钝化：将硅片去胶后，送入玻璃液中进行电泳，完成硅片的玻璃钝化；步骤S16、镀镍层：对硅片两面均匀的镀上一层镍合金层，最终完成所述超低正向电压整流器芯片。2.根据权利要求1所述的超低正向电压整流器芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，氢氟酸溶液是将氢氟酸和水按体积配比1:8-9配制而成，所述硅片...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道强，魏庆山，
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