陳宏胤 楊莎

摘 要 本文發(fā)明了一種玻璃燒結(jié)后的GPP硅片氧化層的新型處理方法，包括：取燒結(jié)后的硅片，在混合酸溶液中處理4～10min，流動(dòng)水沖洗14～16min，超聲波超聲清洗180～300min。本方法在不破壞玻璃的前提下快速的去除氧化層，使硅片鎳層更加均勻，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，提升了機(jī)械良率，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞 玻璃燒結(jié);去除氧化層;玻璃

序言

目前市場(chǎng)上GPP硅片玻璃燒結(jié)后去氧化層的方式是利用噴砂機(jī)去除硅片燒結(jié)后的氧化層，此方式操作效率很低且噴砂時(shí)的壓力對(duì)硅片造成機(jī)械損傷，噴砂機(jī)噴砂時(shí)噴槍的出砂量很難均勻的控制，導(dǎo)致氧化層去除不均勻，玻璃容易被破壞，噴完砂的硅片鍍鎳前清洗清洗方式比較復(fù)雜。我們對(duì)GPP硅片玻璃燒結(jié)后去氧化層的方式進(jìn)行了改進(jìn)，在硅片制作過(guò)程中采用了混合酸溶液代替噴砂機(jī)去除燒結(jié)后硅片的氧化層，對(duì)硅片的損傷很小，提升了硅片的機(jī)械良率，氧化層去除均勻，效率高，鍍鎳前清洗簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)成本低。此方法使硅片鎳層更加均勻，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，提升了機(jī)械良率，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本[1]。

1GPP硅片氧化層去除的新技術(shù)方案

新型技術(shù)方案如下：取GPP玻璃燒結(jié)后的硅片，將硅片放在鐵氟龍花籃里，混酸槽中配制好混酸，將裝有硅片的花籃放進(jìn)混合酸溶液中處理4～10min，當(dāng)時(shí)間到達(dá)規(guī)定時(shí)間后，將裝有硅片的花籃拿出酸槽，放入第一級(jí)水中后迅速提起，硅片P面晶粒脫水合格后放入第二級(jí)水槽中沖洗14～16min。最后將裝有硅片的花籃放入裝有純水的超聲波中超聲清洗180～300min。將GPP硅片溝槽內(nèi)的浮動(dòng)的玻璃粉和雜質(zhì)超聲出來(lái)。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，新型處理工藝還可以做如下改進(jìn)。

所用的混合酸為氫氟酸、氟化銨、純水體積比1～2∶2～4∶1～3混合而成的溶液。氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液，無(wú)色，具有強(qiáng)烈的腐蝕性，去硅表面的氧化物;氟化銨為離子化合物，主要提供氟離子。純水指的是不含雜質(zhì)的H2O。

使用新工藝取得了有益效果：現(xiàn)有技術(shù)GPP硅片玻璃燒結(jié)后利用噴砂機(jī)去除硅片燒結(jié)后的氧化層，此方式操作效率很低且噴砂時(shí)的壓力對(duì)硅片造成機(jī)械損傷，降低機(jī)械良率，噴砂機(jī)噴砂時(shí)噴槍的出砂量很難均勻的控制，導(dǎo)致氧化層去除不均勻，玻璃容易被破壞，噴完砂的硅片鍍鎳前清洗清洗方式比較復(fù)雜。新型處理工藝在硅片制作過(guò)程中采用了混合酸溶液代替噴砂機(jī)去除氧化層，此方式對(duì)硅片的損傷很小，提升了硅片的機(jī)械良率，氧化層去除均勻，效率高，鍍鎳前清洗簡(jiǎn)單，縮短了生產(chǎn)周期[2]。

下面舉兩個(gè)實(shí)例說(shuō)明新型處理工藝的原理和特征。

實(shí)施例1：

取GPP玻璃燒結(jié)后的硅片，將硅片擺放在鐵氟龍花籃里后，在混酸槽中配制好混酸，將裝有硅片的花籃放進(jìn)混合酸溶液中處理8min，當(dāng)時(shí)間到達(dá)規(guī)定時(shí)間后，將裝有硅片的花籃拿出酸槽，放入第一級(jí)水中后迅速提起， GPP硅片P面晶粒脫水合格后放入第二級(jí)沖水槽中流動(dòng)水沖洗14min后，將裝有硅片的花籃放入裝有純水的超聲波中超聲清洗180min。

實(shí)施例2：

取GPP玻璃燒結(jié)后的硅片，將硅片擺放在鐵氟龍花籃里后，在混酸槽中配制好混酸，將裝有硅片的花籃放進(jìn)混合酸溶液中處理10min，當(dāng)時(shí)間到達(dá)規(guī)定時(shí)間后，將裝有硅片的花籃拿出酸槽，放入第一級(jí)水中后迅速提起， GPP硅片P面晶粒脫水合格后放入第二級(jí)沖水槽中流動(dòng)水沖洗16min后，將裝有硅片的花籃放入裝有純水的超聲波中超聲清洗300min[3]。

2原工藝和新工藝的實(shí)驗(yàn)比較

采用噴砂去氧化層工藝，收集4000片的數(shù)據(jù)，硅片的機(jī)械良率為95.0%，而采用新的工藝，同樣投入4000片硅片，硅片的機(jī)械良率為96.8%。良率得到了較大幅度的提升。電性良率也得到了較大幅度的提升，電性良率由97%提升到98.5%，在可靠性方面，具體請(qǐng)見(jiàn)表1[4]。

3結(jié)束語(yǔ)

采用新型處理工藝解決了原有工藝去氧化層效率低，機(jī)械良率低，氧化層去除不均勻，玻璃容易被破壞，鍍鎳前清洗清洗方式比較復(fù)雜，成本高的問(wèn)題，使硅片鎳層更加均勻，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1] （美）施敏，李明逵.半導(dǎo)體器件物理與工藝[M].蘇州：蘇州大學(xué)出版社，2014：73.

[2]《半導(dǎo)體器件制造技術(shù)叢書(shū)》編寫(xiě)組.硅平面器件工藝基礎(chǔ)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1971：59.

[3] 任繼棟，高榮杰，張宇，等.混酸刻蝕-氟化處理制備X80管線(xiàn)鋼雙疏表面及其耐蝕性研究[J].中國(guó)腐蝕和防護(hù)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2017，3（8）：233-240.

[4] 孔德平，周榮勛.高壓臺(tái)面功率晶體管的工藝分析[J].半導(dǎo)體技術(shù)，1991，6（12）：42-44.