[發明專利]利用半導體PN結結電容構成的電容器及其制作方法

有效

• 申請號: 200910077360.0
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101814531A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 萬里兮;呂垚;李寶霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/92
• 分類號: H01L29/92;H01L21/329
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種利用半導體PN結結電容構成的電容器，其特征在于，該電容 器以一塊半導體作為基材，其電容是半導體PN結的結電容，具體包括：

在一塊高摻雜低阻的P型或N型半導體基材上采用擴散法或離子注入 法在特定區域內形成的PN結；

在形成PN結的半導體的N型區域和P型區域上采用熱蒸發法、電子 束蒸發法或濺射法制作的一金屬膜層；

在該金屬膜層上采用電鍍方法或絲網印刷方法制作的電極凸點；以及

在半導體基材的兩面或者只在刻蝕區面引出的電極；

其中，該PN結是由高摻雜P型或N型半導體基材以及與半導體基材 極性相反的高摻雜區所形成，該PN結的兩側材料都是高摻雜的；所述與 半導體基材極性相反的高摻雜區是由擴散工藝或離子注入工藝形成的；所 述高摻雜P型或N型半導體基材直接與基底金屬電極相接觸；所述與半導 體基材極性相反的高摻雜區直接與摻雜區金屬電極相接觸。

2.根據權利要求1所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器，其 特征在于，所述高摻雜低阻的P型或N型半導體基材，其厚度根據實際需 要或工藝條件進行減薄，厚度范圍為數十微米到數百微米。

3.根據權利要求1所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器，其 特征在于，所述PN結的面積范圍為數平方微米到數平方厘米。

4.根據權利要求1所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器，其 特征在于，所述金屬膜層作為與半導體的歐姆接觸和電鍍起鍍層，N型區 和P型區的電鍍起鍍層相互絕緣。

5.根據權利要求1所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器，其 特征在于，為區分N型和P型極性，N型區和P型區的凸點被制作成不同 形狀，或不同大小，或不同排列，或不同數目。

6.根據權利要求1所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器，其 特征在于，所述引出的電極分別在基材的兩面，或者只在刻蝕區面上，且 N型區和P型區的電極相互絕緣。

7.一種利用半導體PN結結電容構成的電容器的制作方法，其特征在 于，該方法包括：

在一塊高摻雜低阻的P型或N型半導體基材的特定區域內形成與半導 體基材極性相反的高摻雜區，由該高摻雜P型或N型半導體基材和該高摻 雜區形成PN結，該PN結的兩側材料都是高摻雜的；

在形成PN結的半導體基材和與半導體基材極性相反的高摻雜區域上 制作一金屬膜層；

在該金屬膜層上制作電極凸點；以及

在半導體基材的兩面或只在刻蝕區面上引出電極。

8.根據權利要求7所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器的制 作方法，其特征在于，所述在一塊高摻雜低阻的P型或N型半導體基材的 特定區域內形成PN結之前，進一步包括：

在半導體基材特定區域用干法或濕法刻蝕出一定深度的溝道或島的 陣列，以增加電容器的表面積，進而增加電容器容值。

9.根據權利要求7所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器的制 作方法，其特征在于，所述在一塊高摻雜低阻的P型或N型半導體基材的 特定區域內形成PN結，采用擴散法或離子注入法實現。

10.根據權利要求7所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器的 制作方法，其特征在于，所述在形成PN結的半導體的N型區域和P型區 域上制作一金屬膜層，采用熱蒸發法、電子束蒸發法或濺射法實現。

11.根據權利要求7所述的利用半導體PN結結電容構成的電容器的 制作方法，其特征在于，所述在該金屬膜層上制作電極凸點，采用電鍍方 法或絲網印刷方法實現。