硅基PIN二极管平面化制备方法及硅基PIN二极管技术

本申请适用于半导体技术领域，提供了一种硅基PIN二极管平面化制备方法及硅基PIN二极管，该方法包括：在硅晶圆衬底的上表面进行P+掺杂，形成第一预设直径的P+层；在硅晶圆衬底的下表面进行N+掺杂，形成N+层；对I层进行刻蚀，I层位于P+层与N+层之间，保留I层在P+层下的第二预设直径的I层区域；第一预设直径大于第二预设直径；将N+层的下表面减薄至预设厚度；在N+层上表面除I层区域与P+层的区域制备钝化层；在P+层上表面制备阳极焊盘；在钝化层上表面刻蚀多个凹槽至N+层，基于多个凹槽制备多个阴极焊盘。本申请平面化的硅基PIN二极管可以应用于高密度集成领域，缩小电子器件的尺寸，提高集成度。提高集成度。提高集成度。

【技术实现步骤摘要】
硅基PIN二极管平面化制备方法及硅基PIN二极管


[0001]本申请属于半导体
，尤其涉及硅基PIN二极管平面化制备方法及硅基PIN二极管。

技术介绍

[0002]硅基PIN二极管具有热导率高、耐压高的特点，在电子器件中有较多应用。然而硅基PIN二极管为垂直结构，即为分立器件，不能与其他电路元件堆叠使用，导致使用该垂直结构的硅基PIN二极管的电子器件只能采用混合集成工艺，无法实现单片集成，即采用垂直结构的硅基PIN二极管的电子器件的尺寸较大、集成度低，不符合电子设备小型化、高集成的需求。因此急需一种垂直结构硅基PIN二极管平面化制备方式，以使平面化的硅基PIN二极管可以应用于高密度集成领域，缩小电子器件的尺寸，提高集成度。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种硅基PIN二极管平面化制备方法及硅基PIN二极管，以使平面化的硅基PIN二极管可以应用于高密度集成领域，缩小电子器件的尺寸，提高集成度。
[0004]本申请是通过如下技术方案实现的：
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种硅基PIN二极管平面化制备方法，包括：在硅晶圆衬底的上表面进行P+掺杂，形成第一预设直径的P+层；在硅晶圆衬底的下表面进行N+掺杂，形成N+层；对I层进行刻蚀，I层位于P+层与N+层之间，保留I层在P+层下的第二预设直径的I层区域；第一预设直径大于第二预设直径；将N+层的下表面减薄至预设厚度；在N+层上表面除I层区域与P+层的区域制备钝化层；在P+层上表面制备阳极焊盘；在钝化层上表面刻蚀多个凹槽至N+层，基于多个凹槽制备多个阴极焊盘。
[0006]在第一方面的一种可能的实施方式中，在P+层上表面制备阳极焊盘，包括：在P+层上表面进行镀金处理，形成阳极焊盘；对应的第一镀金厚度为1～5μm。
[0007]在第一方面的一种可能的实施方式中，基于多个凹槽制备多个阴极焊盘，包括：在多个凹槽内进行镀金处理，形成多个阴极焊盘；对应的第二镀金厚度为5～10μm。
[0008]在第一方面的一种可能的实施方式中，P+掺杂和N+掺杂过程中注入载流子的寿命小于或等于100ns。
[0009]第二方面，本申请实施例提供了一种硅基PIN二极管，应用如第一方面任一项的硅基PIN二极管平面化制备方法得到；硅基PIN二极管包括：预设厚度的N+层；第二预设直径的I层区域，设置于N+层上表面；第一预设直径的P+层，设置于I层区域上表面；阳极焊盘，设置于P+层上表面；多个阴极焊盘，N+层上表面设置有多个凹槽，每个阴极焊盘分别设置于每个凹槽中。
[0010]结合第二方面，在一些可能的实现方式中，该硅基PIN二极管还包括：钝化层，设置于N+层上表面除I层区域、P+层与多个阴极焊盘的区域；钝化层的厚度为0.5～2μm。
[0011]结合第二方面，在一些可能的实现方式中，预设厚度为100μm，I层区域的厚度为3
～5μm。
[0012]结合第二方面，在一些可能的实现方式中，第一预设直径大于第二预设直径；第一预设直径为50～100μm。
[0013]结合第二方面，在一些可能的实现方式中，阳极焊盘的直径为5～50μm。
[0014]结合第二方面，在一些可能的实现方式中，每个凹槽的直径为50～100μm。
[0015]可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
[0016]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0017]本申请实施例提供的硅基PIN二极管平面化制备方法，通过在钝化层上刻蚀多个凹槽至N+层，并基于多个凹槽制备多个阴极焊盘，使多个阴极焊盘和阳极焊盘在同一面上，可以将垂直结构的硅基PIN二极管平面化，使平面化的硅基PIN二极管可以与其他电路元件堆叠使用，例如可以采用植球倒装焊接的集成方式进行应用，可以应用于高密度集成领域，进而使采用平面化的硅基PIN二极管的电子器件缩小尺寸，提高集成度。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本申请一实施例提供的硅基PIN二极管的剖视图；
[0021]图2是本申请一实施例提供的硅基PIN二极管的俯视图；
[0022]图3是本申请一实施例提供的硅基PIN二极管平面化制备方法。
具体实施方式
[0023]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0024]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0025]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0026]如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0027]另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0029]此外，本申请实施例中提到的“多个”应当被解释为两个或两个以上。
[0030]图1是本申请一实施例提供的硅基PIN二极管的剖视图。图2是本申请一实施例提供的硅基PIN二极管的俯视图。如图1所示，该硅基PIN二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基PIN二极管平面化制备方法，其特征在于，包括：在硅晶圆衬底的上表面进行P+掺杂，形成第一预设直径的P+层；在所述硅晶圆衬底的下表面进行N+掺杂，形成N+层；对I层进行刻蚀，所述I层位于所述P+层与所述N+层之间，保留所述I层在所述P+层下的第二预设直径的I层区域；所述第一预设直径大于所述第二预设直径；将所述N+层的下表面减薄至预设厚度；在所述N+层上表面除所述I层区域与所述P+层的区域制备钝化层；在所述P+层上表面制备阳极焊盘；在所述钝化层上表面刻蚀多个凹槽至所述N+层，基于所述多个凹槽制备多个阴极焊盘。2.根据权利要求1所述的硅基PIN二极管平面化制备方法，其特征在于，所述在所述P+层上表面制备阳极焊盘，包括：在所述P+层上表面进行镀金处理，形成阳极焊盘；对应的第一镀金厚度为1～5μm。3.根据权利要求1所述的硅基PIN二极管平面化制备方法，其特征在于，所述基于所述多个凹槽制备多个阴极焊盘，包括：在所述多个凹槽内进行镀金处理，形成多个阴极焊盘；对应的第二镀金厚度为5～10μm。4.根据权利要求1所述的硅基PIN二极管平面化制备方法，其特征在于，所述P+掺杂和N+掺杂过程中注入载流...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓世雄，高长征，罗建，陈书宾，李亮，吴波，王生明，孙计永，孙一航，王磊，宋学峰，周彪，王乔楠，孔伟东，王二超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：