【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种不对称双向二极管及制备方法。
技术介绍
1、 “不对称”波形是一种具有周期性和非对称性的信号，具有一半周期已经接近0db，而另一半周期却还有大量空间的特点，其在两个相邻的半周期中波峰与波谷值差异较大，在通讯系统、电力电子等领域，不对称波形可以用于交流变直流或者直流变交流的功率转换。
2、双向二极管为常用的电力电子器件，它可以在正向和反向两个方向上都能够导通。业界的双向二极管一般为器件两侧电压相同的二极管，普遍使用的扩散工艺仅进行一次基区扩散，因为衬底两侧的扩散结浓度及深度相同，所以二极管两侧呈现相同的电压。随着半导体行业的不断发展，普通双向二极管无法满足不对称通讯波在电路中的应用，因此研究一种高效、灵活和可靠的不对称的双向二极管产品具有很重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术针对以上问题，提供了一种高效、灵活和可靠的一种不对称双向二极管及制备方法。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种不对称双向二极管的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤s100，选取衬底；
5、步骤s200，初始氧化
6、将衬底置于高温氧化炉中，在衬底两侧表面生长一层致密氧化膜；
7、步骤s300：选择性光刻
8、将氧化后的衬底上表面旋涂光刻胶保护起来，下表面氧化膜暴露出来；
9、s400：单面氧化膜去除
10、使用含hf的腐蚀液将下表面氧化膜全部去除，使衬
11、s500：磷预沉积
12、使用含磷杂质的液态源通过低温扩散，在衬底硅下表面沉积一层磷杂质；
13、s600：磷再扩
14、衬底下表面通过高温扩散，将磷杂质再推进，形成n+区，在二极管下表面形成高的耐压结；
15、s700：选择性光刻
16、将n+区表面旋涂光刻胶保护起来；
17、s800：单面氧化膜去除
18、使用boe腐蚀液将未被光刻胶保护的一面氧化膜全部去除，使衬底暴露出来；
19、s900：硼预沉积
20、使用含硼杂质的液态源在衬底表面进行低温扩散，表面沉积硼杂质；
21、s1000：硼再扩
22、通过高温扩散，将硼杂质再推进，上表面形成p+区，为下一步单侧低压结扩散提供高浓度p+基区；
23、s1100：选择性光刻
24、将扩散n+一侧晶片表面旋涂光刻胶保护起来，p+区表面暴露出来；
25、s1200：单面氧化膜去除
26、使用boe腐蚀液将未被光刻胶保护的一面氧化膜全部去除，使上表面p+区暴露出来；
27、s1300：磷预沉积
28、使用含磷杂质的液态源通过低温扩散，在上表面的p+区沉积一层磷杂质；
29、s1400：磷再扩
30、上表面通过高温扩散，将磷杂质再推进，形成n++区，在二极管上表面形成低的耐压结；
31、s1500：通过常规的蚀刻沟槽—玻璃烧结—镀镍金工艺流程完成制备。
32、具体的，步骤s400中含hf的腐蚀液包括boe 腐蚀液或稀hf腐蚀液（hf:水=1：3）。
33、具体的，步骤s500中含磷杂质的液态源包括pocl3扩散源。
34、具体的，步骤s900中含硼杂质的液态源包括b30乳胶源（业界通用）和b2o3水（b2o3：无水乙醇=20g:500ml~40g:500ml,其中无水乙醇为mos级）等。
35、具体的，步骤s1200中boe腐蚀液包括nh4f和hf，其体积比为nh4f：hf=7：1，温度范围35-45℃，腐蚀时间为5-12min；hf为主要的蚀刻液，nh4f则作为缓冲剂使用，利用nh4f固定〔h+〕的浓度，使之保持一定的蚀刻率。
36、一种不对称双向二极管，包括从下而上依次设置的：
37、下金属层，
38、n+区，浓度范围为3e19 cm-3~4e20 cm-3；所述n+区的底面边缘处设有与下金属层连接的下氧化膜；
39、衬底，为p型衬底；下方侧部设有向所述n+区内凹的下钝化膜；
40、p+区，浓度范围为9e18 cm-3~8e19cm-3；
41、n++区，浓度范围为1.5e20 cm-3~6e20cm-3；所述n++区的外侧设有向p+区内凹的上钝化膜；
42、上金属层，所述n++区的顶面边缘处设有与上金属层连接的上氧化膜。
43、具体的，所述衬底的厚度为240-320um。
44、具体的，所述n+区的厚度为15-35um。
45、具体的，所述p+区的厚度为12-40um。
46、具体的，所述n++区的厚度为5-15um。
47、本专利技术有益效果：
48、一种不对称双向二极管结构工艺包括：
49、1、p型衬底一侧连接n+区，在二极管一侧形成高的耐压结n+p-；
50、2、p型衬底另一侧连接高浓度的p+区，此p+区为下一步单侧低压结扩散提供高浓度p+基区；
51、3、p+区外侧连接高浓度的n++区，在二极管上表面形成低的耐压结p+n++；整体构成n+p-p+n++的不对称双向二极管结构。
52、其工作原理为：不对称信号波流向电路时，当双向二极管的n+端接入正向信号（正向电压）时，p+n++结正向偏置，n+p-结反向偏置承受主要电压，双向二极管整体表现出高的耐压；当双向二极管的n++端接入正向电压时，p-n+结正向偏置，n++ p+结反向偏置承受主要电压，双向二极管整体表现出低的耐压；在整个不对称信号波作用一个周期后，本专利技术结构分别先后呈现出高电压及低电压。
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1.一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，步骤S400中含HF的腐蚀液包括BOE 腐蚀液或稀HF腐蚀液。
3.根据权利要求1所述的一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，步骤S500中含磷杂质的液态源包括POCL3扩散源。
4.根据权利要求1所述的一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，步骤S900中含硼杂质的液态源包括B30乳胶源和B2O3水。
5.根据权利要求1所述的一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，步骤S1200中BOE腐蚀液包括NH4F和HF，其体积比为NH4F：HF=7：1。
6.一种不对称双向二极管，通过任一权利要求1-4所述的一种不对称双向二极管的制备方法制备，其特征在于，包括从下而上依次设置的：
7.根据权利要求6所述的一种不对称双向二极管，其特征在于，所述衬底的厚度为240-320um。
8.根据权利要求6所述的一种不对称双向二极管，其特征在于，所述N+区的厚度为15-35
9.根据权利要求6所述的一种不对称双向二极管，其特征在于，所述P+区的厚度为12-40um。
10.根据权利要求6所述的一种不对称双向二极管，其特征在于，所述N++区的厚度为5-15um。
...【技术特征摘要】
1.一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，步骤s400中含hf的腐蚀液包括boe 腐蚀液或稀hf腐蚀液。
3.根据权利要求1所述的一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，步骤s500中含磷杂质的液态源包括pocl3扩散源。
4.根据权利要求1所述的一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，步骤s900中含硼杂质的液态源包括b30乳胶源和b2o3水。
5.根据权利要求1所述的一种不对称双向二极管的制备方法，其特征在于，步骤s1200中boe腐蚀液包括nh4f和h...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔丹丹，游佩武，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：
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