[發(fā)明專利]一種平面整流二極管芯片的制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710157318.4
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106783605A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦丹鈞;朱瑞;鄒亦鳴;吳堅;徐永斌
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰新順微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/861
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所(普通合伙)32210
• 代理人: 唐紉蘭,沈國安

1.一種平面整流二極管芯片的制造方法，其特征在于：所述芯片包括N型單晶硅（2），在N型單晶硅（2）的背面通過高濃度磷摻雜擴(kuò)散的方式形成N⁺重?fù)诫s襯底陰極區(qū)（1），在N型單晶硅（2）的正面一側(cè)通過高濃度硼摻雜擴(kuò)散的方式形成P⁺陽極區(qū)（3），另一側(cè)通過高濃度磷摻雜擴(kuò)散的方式形成N⁺截止環(huán)區(qū)（4），在N型單晶硅（2）的正面淀積一層SIPOS鈍化層（5），所述SIPOS鈍化層（5）的底部兩側(cè)搭接于P⁺陽極區(qū)（3）和N⁺截止環(huán)區(qū)（4）上，在SIPOS鈍化層（5）的正面依次向上淀積相同面積的第一二氧化硅介質(zhì)層（6）、磷硅玻璃介質(zhì)層（7）和第二二氧化硅介質(zhì)層（8），所述SIPOS鈍化層（5）、第一二氧化硅介質(zhì)層（6）、磷硅玻璃介質(zhì)層（7）和第二二氧化硅介質(zhì)層（8）構(gòu)成高反壓終端保護(hù)膜，在所述P⁺陽極區(qū)（3）和N⁺截止環(huán)區(qū)（4）的正面露出部分、高反壓終端保護(hù)膜的兩側(cè)及正面兩側(cè)區(qū)域包覆有金屬電極層（9），在所述高反壓終端保護(hù)膜和金屬電極層（9）的正面涂覆有聚酰亞胺鈍化層（10），所述方法包括以下步驟：

步驟一：在N型單晶硅一側(cè)進(jìn)行高濃度磷摻雜擴(kuò)散，形成平面整流二極管芯片的N⁺重?fù)诫s襯底陰極區(qū)；

步驟二：在N型單晶硅另一側(cè)進(jìn)行高濃度硼和高濃度磷的摻雜擴(kuò)散，形成平面整流二極管芯片的P⁺陽極區(qū)和N⁺截止環(huán)區(qū)；

步驟三：將前面硅表面生長的二氧化硅層通過酸處理的方式全部泡除，并采用低壓化學(xué)氣相淀積在硅表面淀積一層SIPOS鈍化層；

步驟四：通過常壓化學(xué)氣相淀積在SIPOS鈍化層上面淀積一層二氧化硅介質(zhì)層、一層磷硅玻璃介質(zhì)層、一層二氧化硅介質(zhì)層；

步驟五：通過刻蝕的方法將平面整流二極管芯片P⁺陽極區(qū)的金屬電極引線孔刻出，通過金屬淀積及金屬刻蝕的方法刻蝕出金屬電極層，最后形成平面整流二極管芯片的陽極；

步驟六：在平面整流二極管芯片的最外層涂覆一層聚酰亞胺光刻膠，通過光刻、顯影以及高溫固化工藝，最后形成聚酰亞胺鈍化層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面整流二極管芯片的制造方法，其特征在于：所述N⁺重?fù)诫s襯底陰極區(qū)的摻雜濃度為：0.3-0.5Ω/□，摻雜深度為：170-200μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面整流二極管芯片的制造方法，其特征在于：所述P⁺陽極區(qū)的摻雜濃度為：18-28Ω/□，摻雜深度為：15-30μm；N⁺截止環(huán)區(qū)的摻雜濃度為：8-10Ω/□，摻雜深度為：4-10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面整流二極管芯片的制造方法，其特征在于：所述低壓化學(xué)氣相淀積是將硅烷和笑氣按照6:1-2:1的氣體流量比例，在600℃-700℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，所述SIPOS鈍化層的厚度范圍為0.2μm~0.6μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面整流二極管芯片的制造方法，其特征在于：所述常壓化學(xué)氣相淀積是將硅烷、磷烷和氧氣按照2:5:30的氣體流量比例，在400℃-500℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，三層介質(zhì)層的厚度范圍均為：0.1μm~0.5μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面整流二極管芯片的制造方法，其特征在于：步驟五中對前面生長的多層介質(zhì)層進(jìn)行高溫退火工藝，按氧氣和氯化氫80:1-40:1的氣體流量比例，在1000-1100℃的溫度進(jìn)行作業(yè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面整流二極管芯片的制造方法，其特征在于：步驟七中的高溫固化溫度為300℃，所述聚酰亞胺鈍化層的厚度范圍為1μm~5μm。