[發明專利]具有三層介質鈍化結構的二極管及其制造方法

有效

• 申請號: 201210587556.6
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103050399A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王明輝;賈文慶;郭沖;王平
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭集成電路有限公司;成都士蘭半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/861;H01L23/31
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明屬于半導體制造工藝技術領域，尤其涉及一種具有三層介質鈍化結構的二極管及其制造方法。

背景技術

利用半導體制造工藝完成二極管的PN結后，一般會在晶片的表面進行鈍化，用于保護PN結，避免PN結受到外界的沾污及水汽的影響，保證PN結的穩定性及可靠性。晶片表面鈍化的好壞會直接影響二極管的質量，若鈍化效果不好，則二極管在后工序封裝后較容易受到水汽、金屬離子等沾污，使二極管電學性能發生退化，導致二極管漏電流變大、反向擊穿曲線蠕動漂移，最終使PN結失效損壞。鈍化層的結構成為保護二極管質量的重要保證。

二極管的表面鈍化一般是在半導體制造工藝制作PN結時，采用熱生長方式在PN結的表面生長一定厚度的二氧化硅形成鈍化結構，以起到對PN結的屏蔽與保護作用。但單純的二氧化硅鈍化結構不能有效的阻擋可移動的金屬離子及水汽的影響，常常會導致二極管在后工序封裝后電學性能發生退化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有三層介質鈍化結構的二極管及其制造方法，以便有效地保護二極管內部的PN結，避免受到外界的可動離子沾污及水汽的影響，從而保證PN結的穩定性及可靠性。

為了解決上述問題，本發明提供一種具有三層介質鈍化結構的二極管的制造方法，步驟如下：

利用半導體工藝形成在晶片中具有P接觸區和N接觸區的PN結；

在晶片正面生長二氧化硅介質后，去除部分二氧化硅介質，形成暴露出所述P接觸區的第一窗口；

淀積覆蓋在所述二氧化硅介質上和第一窗口內的氮化硅介質，去除部分氮化硅介質，形成暴露出所述第一窗口的第二窗口；

在所述第二窗口內及與所述第二窗口緊鄰的部分氮化硅介質上制作正面電極；

在所述氮化硅介質及與所述氮化硅介質緊鄰的部分正面電極上覆蓋形成聚酰亞胺介質；

在晶片背面制作背面電極，完成二極管的加工。

進一步的，所述第二窗口還暴露出與第一窗口緊鄰的部分二氧化硅介質的過程為：去除與第一窗口緊鄰的部分氮化硅介質。

進一步的，所述正面電極還覆蓋在與所述第一窗口緊鄰的部分二氧化硅化硅介質上。

進一步的，所述二氧化硅介質的厚度為

進一步的，在晶片正面氧化生長二氧化硅介質的溫度為800℃～1250℃，時間為1h～24h。

進一步的，所述氮化硅介質的厚度為

進一步的，在所述二氧化硅介質上淀積氮化硅介質的溫度為600℃～1000℃，時間為1h～7h。

進一步的，所述聚酰亞胺介質的厚度為3um～15um。

為了達到本發明的另一方面，還提供一種具有三層介質鈍化結構的二極管，包括：

正面電極，形成在晶片的PN結中的P接觸區上；

三層介質鈍化結構，包括二氧化硅介質、氮化硅介質和聚酰亞胺介質，所述二氧化硅介質形成在晶片上且包圍形成在PN結中的P接觸區；所述氮化硅介質形成在二氧化硅介質上；所述聚酰亞胺介質形成在氮化硅介質上；

所述三層介質鈍化結構緊密包圍形成在PN結中的P接觸區上的正面電極，且所述聚酰亞胺介質還延伸覆蓋至部分正面電極上和所述正面電極還延伸覆蓋至部分氮化硅介質上；

背面電極，形成在晶片背面上。

進一步的，所述正面電極還延伸覆蓋至部分所述二氧化硅介質上。

進一步的，所述二氧化硅介質的厚度為

進一步的，所述氮化硅介質的厚度為

進一步的，所述聚酰亞胺介質的厚度為3um～15um。

由上述技術方案可知，本發明與傳統具有鈍化結構的二極管相比，具有以下優勢：由下至上依次分別由二氧化硅介質、氮化硅介質和聚酰亞胺介質構成的三層介質鈍化結構之間可達到最佳工藝匹配；所述三層介質鈍化結構可以有效保證PN結電學穩定性與可靠性。

附圖說明

圖1為本發明的具有三層介質鈍化結構的二極管的制造方法流程示意圖；

圖2至圖7為本發明的具有三層介質鈍化結構的二極管的制造方法。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。

參見圖1，本發明提供一種具有三層介質鈍化結構的二極管的制造方法的流程為：