[發明專利]一種PIN二極管的電極的制造方法

有效

• 申請號: 201310064547.3
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103236436A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 童小春
• 申請（專利權）人: 溧陽市宏達電機有限公司
• 主分類號: H01L29/41
• 分類號: H01L29/41;H01L29/868;H01L29/36
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術領域

本發明屬于二極管技術領域，特別涉及一種電力半導體逆變器裝置的關鍵器件PIN二極管的電極的制造方法。?

背景技術

目前電力半導體逆變器裝置用的關鍵器件一般采用二極管，具體來分，有PN型和PIN型。?

逆變器裝置的負載大多是感應式負載的電動機。在工作過程中，電流在感應式負載和支架元件的閉合電路之間在逆變器裝置中，通常以IGBT作為開關進行工作，通過重復截止狀態和導通狀態來控制電能。在IGBT導通的狀態下，PIN二極管中不流過電流，PIN二極管處于截止狀態。另一方面，在IGBT截止的狀態下，PIN二極管中流過電流，PIN二極管處于導通狀態。為了提高逆變器裝置的開關特性，要求盡快使PIN二極管從導通狀態轉變到截止狀態。為此，需要在PIN二極管中縮短壽命。若縮短壽命則存在使導通電阻變高這一問題。因此，為了既確保PIN二極管的開關特性又降低導通電阻，就要求高精度地控制PIN二極管的壽命。?

PIN二極管的常規結構為：本征半導體層夾在p型和n型半導體層之間，構成三文治式的橫向三層結構。這種常規的橫向PIN二極管在小型化方面受到限制，因為在橫向形成的PIN二極管的情況下，降低特征尺寸導致p層、i層和n層之間的結面積受到限制。中國已授?權專利CN100583460C公開了一種PIN二極管，其采用的結構在一定程度上能夠改善降低特征尺寸而限制的結面積。但是該專利公開的PIN二極管的靈敏度還是不足。?

而且現有技術中PIN二極管的電極一般都僅在P摻雜層和N摻雜層的部分表面上形成，這種結構在封裝時，往往僅能以一種方式放置在封裝體中，從而限制了封裝的便利性。?

發明內容：

本發明提出了一種PIN二極管的電極的制造方法，采用本發明提出的PIN二極管的電極制造方法制得的PIN二極管，能夠方便的應用于各種封裝體中。?

本發明提出的PIN二極管的電極制造方法包括如下步驟：?

（1）準備襯底，對該襯底進行高濃度摻雜，以形成N+摻雜區；?

（2）在N+摻雜區的表面上旋涂光刻膠，光刻后對其進行干法刻蝕，以形成倒T型的N+摻雜層；?

（3）在所述N+摻雜層上外延生長N-摻雜層；?

（4）在N-摻雜層的兩側橫向表面上形成絕緣層；?

（5）在所述N-摻雜層上外延生長本征半導體層；?

（6）在所述本征半導體層上外延生長P-摻雜層；?

（7）在所述P-摻雜層上外延生長P+摻雜層106；?

（8）除去襯底，然后在保留絕緣層的前提下，對N+摻雜層和N-摻雜層的側面進行蝕刻，使得N+摻雜層和N-摻雜層的側面與P+摻雜層的側面對齊，以制得PIN二極管管芯；?

（9）在PIN二極管管芯的所有四周表面濺射金屬層，以P電極和N電極；?

（10）對完成電極制作的PIN二極管的側面進行平坦化，以去除多余的絕緣層。?

其中，形成N+摻雜層、N-摻雜層、本征半導體層、P-摻雜層以及P+摻雜層的外延材料可為硅或鍺。其中P電極和N電極可以采用與半導體能形成良好歐姆接觸的金屬材料構成，這種材料例如Al、Mo、Ta、Ti、W等金屬或其合金。?

本發明提出的PIN二極管的電極制造方法包括先制備具有的P+P-IN-N+結構（I即為本征半導體層）的PIN二極管，其能夠降低導通壓降。而后制造的P電極形成在PIN二極管的P+摻雜層上方的整個外圍表面，N電極形成在所述PIN二極管的N+摻雜層與N-摻雜層下方的整個外圍表面，因此在封裝的過程中，PIN二極管可以以各種放置方式而置入到封裝體中，這給封裝帶來極大的便利。?

附圖說明

圖1-8為本發明提出的PIN二極管電極制造方法的流程示意圖。?

具體實施方式：

本發明提出的PIN二極管的電極制造方法包括如下步驟：?

如圖1-7所示，本發明提出的鰭型PIN二極管的制造方法包括步驟：?