一种高浪涌能力的平面二极管及其制备方法技术

一种高浪涌能力的平面二极管及其制备方法。涉及一种半导体器件。包括：衬底；P+衬底区，所述P+衬底区从衬底的顶部向下扩散，位于所述衬底内；所述衬底的顶部靠近边缘处设有环形豁口；所述环形豁口与P+衬底区的顶面之间设有弧形肩部；和氧化物钝化膜，所述氧化物钝化膜设置在所述弧形肩部上，分别与所述衬底和P+衬底区连接，平面二极管的顶面和底面分别设有金属层。所述金属层包括：上金属层，所述上金属层设置在氧化物钝化膜上，中部与所述P+衬底区连接；所述下金属层设置在衬底的底部。本发明专利技术有效避免平面二极管芯片边缘先雪崩，提升二极管的抗浪涌能力及可靠性，提升产品品质。提升产品品质。提升产品品质。

【技术实现步骤摘要】
一种高浪涌能力的平面二极管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体器件，尤其涉及一种高浪涌能力的平面二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前平面二极管产品一般采用平面结工艺生产，由于基区上表面浓度一致但边缘结下方深度较浅，耐压较弱，当有大浪涌电流流入产品时，电流沿钝化层下方高浓度基区快速横向拓展并流向结下方薄弱区，边缘耐压低于中央区域，边缘结处先击穿损坏。因此反向时容易造成边缘结先雪崩，最终影响二极管的整体耐压及可靠性，导致产品质下降。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对以上问题，提供了一种有效避免平面二极管芯片边缘先雪崩，提升二极管的抗浪涌能力及可靠性一种高浪涌能力的平面二极管及其制备方法。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种高浪涌能力的平面二极管，包括：衬底；P+衬底区，所述P+衬底区从衬底的顶部向下扩散，位于所述衬底内；所述衬底的顶部靠近边缘处设有环形豁口；所述环形豁口与P+衬底区的顶面之间设有弧形肩部；和氧化物钝化膜，所述氧化物钝化膜设置在所述弧形肩部上，分别与所述衬底和P+衬底区连接，平面二极管的顶面和底面分别设有金属层。
[0005]具体的，所述金属层包括：上金属层，所述上金属层设置在氧化物钝化膜上，中部与所述P+衬底区连接；所述下金属层设置在衬底的底部。
[0006]具体的，所述氧化物钝化膜置在所述环形豁口上。
[0007]具体的，所述环形豁口内线设置在距离衬底与基区交界线内部50
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100um的基区上侧，外线延伸至衬底外边缘，环形豁口深度为3
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15um。
[0008]具体的，所述环形氧化物钝化膜的宽度为200
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250um，主要将环形豁口、衬底与基区交界处的主结覆盖。
[0009]一种高浪涌能力的平面二极管的制备方法，包括以下步骤：S001：衬底选取；根据产品的耐压需求，选择相应电阻率的衬底硅片；S002：一次氧化；在衬底表面生长氧化膜；S003：一次正面待扩散区选择性光刻；在衬底上表面预留出待扩散的基区，其余用光阻剂保护；S004：氧化膜去除；去除待扩散的基区上方的氧化膜，暴露出正面待扩散的区域；S005：基区高温推进；
在暴露出来的衬底表面沉积硼杂质，通过高温扩散，形成P+衬底区；S006：二次正面选择性光刻；将P+衬底区上方高温扩散时表面高温生长的的氧化膜用光阻剂覆盖，其余待腐蚀环形区域暴漏出来；S007：氧化膜去除；将待腐蚀环形区域表面氧化膜去除，暴露出待腐蚀处硅；S008：基区边缘高浓度掺杂区域硅去除；用混酸对基区边缘暴露出来的硅进行腐蚀，去除基区边缘表面高浓度掺杂的硅；S009：光阻剂及氧化膜去除去除表面的光阻剂和附着氧化层；S010：多层氧化膜钝化：在晶片表面沉积一层SIPOS钝化膜及低温氧化膜，以保护暴漏出来的PN结；S011：三次正面选择性光刻；将非氧化物钝化膜制备区暴露出来，氧化物钝化膜制备区用光阻剂覆盖；S0012：电极面氧化膜去除；将基区上表面区域表面氧化膜去除；S013：金属蒸发：双面蒸度Ag金属；S014：四次黄光
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电极面选择性光刻：选择性光刻，去除切割道表面的金属； S015：金属腐蚀及光阻剂去除：用金属腐蚀液对晶片表面暴漏出来的金属进行腐蚀去除。
[0010]本专利技术一种高浪涌能力的平面二极管结构，通过将基区边缘平面结区域高浓度扩散的硅腐蚀掉，形成环形豁口，使氧化物钝化膜下方基区表面浓度变低，横向电阻增加，横向场强增加，结下方薄弱区耐压增强。大浪涌电流时，电流从中央区域主结流通，有效避免平面二极管芯片边缘先雪崩，提升二极管的抗浪涌能力及可靠性，提升产品品质。
附图说明
[0011]图1是本专利技术步骤S001的结构示意图，图2是本专利技术步骤S002的结构示意图，图3是本专利技术步骤S003的结构示意图，图4是本专利技术步骤S004的结构示意图，图5是本专利技术步骤S005的结构示意图，图6是本专利技术步骤S006的结构示意图，图7是本专利技术步骤S007的结构示意图，图8是本专利技术步骤S008的结构示意图，图9是本专利技术步骤S009的结构示意图，图10是本专利技术步骤S010的结构示意图，图11是本专利技术步骤S011的结构示意图，图12是本专利技术步骤S012的结构示意图，图13是本专利技术步骤S013的结构示意图，
图14是本专利技术步骤S014的结构示意图，图15是本专利技术步骤S015的结构示意图；图中100是衬底，200是P+衬底区，300是氧化物钝化膜，400是金属层。
具体实施方式
[0012]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0013]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0014]本专利技术如图1
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15所示；一种高浪涌能力的平面二极管，包括：衬底100；P+衬底区200，所述P+衬底区200从衬底100的顶部向下扩散，位于所述衬底100内；所述衬底100的顶部靠近边缘处设有通过混酸腐蚀的环形豁口；所述环形豁口与P+衬底区200的顶面之间设有弧形肩部；和氧化物钝化膜300，所述氧化物钝化膜300设置在所述弧形肩部上，分别与所述衬底100和P+衬底区200连接，平面二极管的顶面和底面分别设有金属层400。
[0015]进一步限定，所述金属层400包括：上金属层，所述上金属层设置在氧化物钝化膜300上，中部与所述P+衬底区200连接；所述下金属层设置在衬底的底部。
[0016]进一步限定，所述氧化物钝化膜300置在所述环形豁口上。
[0017]进一步限定，所述环形豁口内线设置在距离衬底与基区交界线内部50
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100um的基区上侧，外线延伸至衬底外边缘，环形豁口深度为3
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15um。
[0018]进一步限定，所述环形氧化物钝化膜300的宽度为200
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250um，主要将环形豁口、衬底与基区交界处的主结覆盖。
[0019]一种高浪涌能力的平面二极管的制备方法，以N型衬底为例其特征在于，包括以下步骤：S001：N型衬底选取；参照图1所示，根据产品的耐压需求，选择相应电阻率的N型衬底硅片，一般为0.0001
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0.5Ω；S002：一次氧化；参照图2所示，在衬底表面生长氧化膜，氧化膜厚度要求15000
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30000埃；S003：一次正面待扩散区选择性光刻；参照图3所示，在衬底上表面预留出待扩散的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高浪涌能力的平面二极管，其特征在于，包括：衬底；P+衬底区，所述P+衬底区从衬底的顶部向下扩散，位于所述衬底内；所述衬底的顶部靠近边缘处设有环形豁口；所述环形豁口与P+衬底区的顶面之间设有弧形肩部；和氧化物钝化膜，所述氧化物钝化膜设置在所述弧形肩部上，分别与所述衬底和P+衬底区连接，平面二极管的顶面和底面分别设有金属层。2.根据权利要求1所述的一种高浪涌能力的平面二极管，其特征在于，所述金属层包括：上金属层，所述上金属层设置在氧化物钝化膜上，中部与所述P+衬底区连接；所述下金属层设置在衬底的底部。3.根据权利要求1所述的一种高浪涌能力的平面二极管，其特征在于，所述氧化物钝化膜置在所述环形豁口上。4.根据权利要求1所述的一种高浪涌能力的平面二极管，其特征在于，所述环形豁口内线设置在距离衬底与基区交界线内部50
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100um的基区上侧，外线延伸至衬底外边缘，环形豁口深度为3
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15um。5.根据权利要求1所述的一种高浪涌能力的平面二极管，其特征在于，所述环形氧化物钝化膜的宽度为200
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250um，主要将环形豁口、衬底与基区交界处的主结覆盖。6.一种高浪涌能力的平面二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S001：衬底选取；根据产品的耐压需求，选择相应电阻率的...

【专利技术属性】
技术研发人员：游佩武，吴迪，崔丹丹，裘立强，王毅，
申请(专利权)人：扬州杰利半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：