CN102324386A

CN102324386A - 一种平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法

Info

Publication number: CN102324386A
Application number: CN201110273396A
Authority: CN
Inventors: 黄国勇
Original assignee: YIXING HUANZHOU MICRO-ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: YIXING HUANZHOU MICRO-ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-01-18

Abstract

一种平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，首先，对硅片进行酸腐蚀去除硅，得到一定厚度的硅片；其次，对厚度变薄的硅片进行碱腐蚀至硅片的表面致密均匀；最后，对表面致密均匀的硅片进行二次酸腐蚀，得到符合厚度要求、表面致密均匀的硅片。本发明利用酸腐蚀能快速去除硅及碱腐蚀能获得致密均匀的表面这一原理，采用腐蚀方式对硅片进行处理，获得厚度符合要求、表面致密均匀的硅片；腐蚀工艺流程具有工艺简单、操作简易、能耗小、硅片一致性好、表金欧姆接触面积大和破片率低的优点。

Description

一种平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法

技术领域

本发明涉及一种芯片制造工艺，尤其是除去加工表面残留的损伤层，以获得平整，光洁，无损伤层的硅片制作工艺，具体地说是一种平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法。

背景技术

目前，平面型固体放电管芯片制造工艺流程为：单晶硅、电阻检测、酸腐蚀、抛光、氧化、光刻、硼扩、光刻、磷扩、光刻、表金、光刻、合金、测试、划片、挑废、芯片入库。可见，常规平面型二三极管芯片制造工艺中，想要获得厚度符合要求、表面致密均匀的硅片需要经过酸腐蚀和抛光的步骤。

抛光工艺的目的要求是：进一步除去加工表面残留的损伤层，以获得平整，光洁，无损伤层，具有一定厚度的晶片。要求：厚度为21±1丝，表面无拉丝、白雾、桔皮状、水迹，并每片厚度均匀，片与片厚度一致。

抛光工艺的准备工作包括:

1、将腐蚀硅片用千分尺按厚度分档（要求：每当厚度范围0.5丝）。

2、将抛光盘放在电炉上开启电源待温度升到100—150摄氏度时，将抛光腊均匀地涂化在抛光盘上，然后取出一档硅片正面向上排帖在抛光盘上,自然冷却。

3、四氯化碳棉球将多余的抛光腊擦掉,然后用肥皂水将其擦拭干净然后把抛光盘放入水池用流动水将肥皂水冲净待用。

抛光工艺的操作过程包括：

1、将抛光盘正面朝下放在抛光机上，用压盘压住抛光盘将其固定。

2、打开电源（包括电动机和电泵电源）将压力调至1.8公斤,记录时间。

3、时间到后切断电源，用净水冲洗后将抛光盘取出,放到电炉上待温度升到100—150摄氏左右，取下硅片。

4、双面型必须重复准备过程1-3和操作过程1-3。

5、测量硅片厚度并检查表面光洁度。

6、点清硅片数量并填写随工单，流入下工序。

抛光工艺中需要注意: 1、抛光液的PH=8—9之间，温度:25摄氏度左右；2、重叠堆放时不能过多,以免底下硅片被压碎。抛光工艺流程缺点有：A、工艺复杂；B、操作繁琐且能耗大；C、硅片一致性差；D、表金欧姆接触面积小；E、破片率高。

发明内容

本发明的目的是针对常规平面型二三极管芯片制造工艺中，想要获得厚度符合要求、表面致密均匀的硅片需要经过酸腐蚀和抛光的步骤，其中抛光工艺流程存在工艺复杂、操作繁琐且能耗大、所得硅片一致性差、表金欧姆接触面积小和破片率高的问题，提出一种平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法。

本发明的技术方案是：

一种平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，它包括以下步骤：

首先，对硅片进行酸腐蚀去除硅，得到一定厚度的硅片；

其次，对厚度变薄的硅片进行碱腐蚀至硅片的表面致密均匀，即为硅片表面晶粒直径大于200um，硅片中心厚度与边缘厚度相差小于20um；

最后，对表面致密均匀的硅片进行二次酸腐蚀，得到符合厚度要求、表面致密均匀的硅片。

本发明的方法包括以下步骤：

（a）、将酸腐蚀液倒入恒温腐蚀槽内，温度控制在5-10摄氏度，取硅片放入腐蚀槽内腐蚀，时间为120-180s，使得硅片厚度为目标硅片厚度的1.20-1.31倍，用水冲洗15-20min，待碱腐蚀；

（b）、将厚度变薄的硅片放入碱腐蚀液中，加热煮沸，然后室温冷却，时间为5-10min，直到厚度为目标硅片厚度的1.10-1.20倍，使用沸水去除硅片上残余的碱液，用去离子水冲洗 15-20min，待酸腐蚀，碱腐蚀后的硅片表面致密均匀；

（c）、将酸腐蚀液倒入恒温腐蚀槽内，温度控制在5-10摄氏度，取碱腐蚀后的硅片放入腐蚀槽内腐蚀，时间为120-180s，使得硅片达到目标厚度，用水冲洗25-30min，烘干，得到厚度符合要求的硅片。

本发明中，在步骤（a）之前，对硅片进行表面清洗，然后烘干硅片待腐蚀。

本发明的对硅片进行表面清洗的清洗液采用氨水、双氧水和去离子水按一定比例配成。

本发明的步骤（a）中，所述的酸腐蚀液采用硝酸、氢氟酸、冰乙酸按一定比例配成。

本发明的步骤（b）中，所述的碱腐蚀液采用氢氧化钾、去离子水按一定比例配成。

本发明的步骤（c）中，所述的二次酸腐蚀的酸腐蚀液采用硝酸、氢氟酸、冰乙酸按一定比例配成。

本发明的硅片少于20片。

本发明的硅片表面致密均匀即为硅片表面晶粒直径大于200um，硅片中心厚度与边缘厚度相差小于20um。

本发明的有益效果：

本发明使得平面型固体放电管芯片制造工艺得到简化，流程为：单晶硅、电阻检测、腐蚀、氧化、光刻、硼扩、光刻、磷扩、光刻、表金、光刻、合金、测试、划片、挑废、芯片入库；省略了抛光步骤，就能获得厚度符合要求、表面致密均匀的硅片。

本发明利用酸腐蚀能快速去除硅及碱腐蚀能获得致密均匀的表面这一原理，采用腐蚀方式对硅片进行处理，获得厚度符合要求、表面致密均匀的硅片。腐蚀工艺流程优点有：A、工艺简单；B、操作简易，能耗小；C、硅片一致性好；D、表金欧姆接触面积大；E、破片率低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

一种平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，腐蚀工艺包括以下步骤：

首先，对硅片进行酸腐蚀去除硅，得到一定厚度的硅片；

其次，对厚度变薄的硅片进行碱腐蚀至硅片的表面致密均匀；

具体实施时：

1、首先将电阻检测好的硅片（原始厚度为280um）进行表面清洗，采用I号液（氨水、双氧水和去离子水按1：2：5的比例配成）表面清污，后烘干硅片待腐蚀；

2、将适量配好的酸腐蚀液（硝酸、氢氟酸、冰乙酸按4：1：1的比例配成）倒入恒温腐蚀槽内（T=5-10摄氏度），取一定数量（一般少于20片）的硅片放入腐蚀槽内腐蚀，时间一般控制在120-180s，根据厚度控制在250±5um，取出硅片，用水冲洗15-20min，时间到后装入石英花篮，待碱腐蚀；

3、将适量配好的碱腐蚀液（氢氧化钾、去离子水按一定比例配成含量为15%-20%的氢氧化钾溶液）倒入石英烧缸内，并将装有硅片的石英花篮放入石英烧缸煮沸，并自然冷却，时间一般为5-10min，厚度检测控制在230±5um，将残夜倒掉，装去离子水煮沸并倒掉，用去离子水冲洗 15-20min，时间到后待酸腐蚀；

4、将适量配好的酸腐蚀液（硝酸、氢氟酸、冰乙酸按4：1：1的比例配成）倒入恒温腐蚀槽内（T=5-10摄氏度），取一定数量（一般少于20片）的硅片放入腐蚀槽内腐蚀，时间一般控制在120-180s，根据厚度控制在200±5um，取出硅片，用水冲洗25-30min，烘干待做氧化。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，对硅片进行酸腐蚀去除硅，得到一定厚度的硅片；

2.根据权利要求1所述的平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是在步骤（a）之前，对硅片进行表面清洗，然后烘干硅片待腐蚀。

4.根据权利要求3所述的平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是对硅片进行表面清洗的清洗液采用氨水、双氧水和去离子水按一定比例配成。

5.根据权利要求1所述的平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是步骤（a）中，所述的酸腐蚀液采用硝酸、氢氟酸、冰乙酸按一定比例配成。

6.根据权利要求1所述的平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是步骤（b）中，所述的碱腐蚀液采用氢氧化钾、去离子水按一定比例配成。

7.根据权利要求1所述的平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是步骤（c）中，所述的二次酸腐蚀的酸腐蚀液采用硝酸、氢氟酸、冰乙酸按一定比例配成。

8.根据权利要求1所述的平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是所述的硅片少于20片。

9.根据权利要求1所述的平面型固体放电管芯片制造工艺用硅片制备方法，其特征是硅片表面致密均匀即为硅片表面晶粒直径大于200um，硅片中心厚度与边缘厚度相差小于20um。