[發明專利]一種平面串聯耐高壓二極管及其制備方法

有效

• 申請號: 201911344891.1
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111081786B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 梁存寶;杜永超;鐵劍銳;王鑫;孫希鵬;李曉東
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所;天津恒電空間電源有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/16;H01L29/06;H01L21/329;H01L31/044
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 李瀟

1.一種平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，包括：

襯底；

淺磷擴散層，包括互不接觸的第一淺磷擴散區和第二淺磷擴散區，所述第一淺磷擴散區和所述第二淺磷擴散區均形成于所述襯底上；

深硼擴散層，包括互不接觸的第一深硼擴散區和第二深硼擴散區，所述第一深硼擴散區形成于所述第一淺磷擴散區上，所述第二深硼擴散區形成于所述第二淺磷擴散區上；

深磷擴散層，包括互不接觸的第一深磷擴散區、第二深磷擴散區、第三深磷擴散區和第四深磷擴散區，所述第一深磷擴散區和所述第二深磷擴散區形成于所述第一淺磷擴散區兩側并分別與其接觸，所述第三深磷擴散區和所述第四深磷擴散區形成于所述第二淺磷擴散區兩側并分別與其接觸；

氧化隔離層，形成于所述深磷擴散層上；

電極層，包括互不接觸的第一電極區、第二電極區和第三電極區，所述第一電極區形成于所述第一深磷擴散區上，所述第二電極區形成于所述第一深硼擴散區、所述第一淺磷擴散區、所述第二深磷擴散區和所述第三深磷擴散區上，所述第三電極區形成于所述第二深硼擴散區、所述第二淺磷擴散區和所述第四深磷擴散區上；

電極焊點，包括正極焊點和負極焊點，所述負極焊點形成于所述第一電極區上，所述正極焊點形成于所述第三電極區上。

2.根據權利要求1所述的平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，所述襯底為本征硅晶片。

3.根據權利要求2所述的平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，所述本征硅晶片的厚度為100μm，規格為4英寸。

4.根據權利要求1所述的平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，所述淺磷擴散層的方阻為100Ω/□～120Ω/□。

5.根據權利要求1所述的平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，所述深硼擴散層的方阻為20Ω/□～30Ω/□。

6.根據權利要求1所述的平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，所述深磷擴散層的方阻為40Ω/□～60Ω/□。

7.根據權利要求1所述的平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，所述電極層總厚度為6μm。

8.根據權利要求1或7所述的平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，所述電極層包括Ti層、Pd層和Ag層。

9.根據權利要求8所述的平面串聯耐高壓二極管，其特征在于，所述Ti層厚度為0.2μm，所述Pd層厚度為0.5μm。

10.一種平面串聯耐高壓二極管的制備方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

(1)采用無摻雜的厚度為100μm的4英寸本征硅晶片作為所述二極管制備的襯底材料；

(2)淺磷擴散層的形成：

采用高溫熱氧化工藝將所述本征硅晶片氧化，氧化層厚度為

將所述淺磷擴散層的氧化層去除，去除光刻膠，清洗干凈；

采用高溫磷擴散工藝，將所述淺磷擴散層的方阻控制在100Ω/□～120Ω/□范圍內，以形成互不接觸的第一淺磷擴散區和第二淺磷擴散區；

(3)深硼擴散層的形成：

采用高溫熱氧化工藝將所述本征硅晶片氧化，氧化層厚度為

將所述深硼擴散層的氧化層去除，去除光刻膠，清洗干凈；

采用高溫硼擴散工藝，將所述深硼擴散層的方阻控制在20Ω/□～30Ω/□范圍內，以形成互不接觸的第一深硼擴散區和第二深硼擴散區，所述第一深硼擴散區形成于所述第一淺磷擴散區上，所述第二深硼擴散區形成于所述第二淺磷擴散區上；

(4)深磷擴散層的形成：

采用高溫熱氧化工藝將所述本征硅晶片氧化，氧化層厚度為

將所述深磷擴散層的氧化層去除，去除光刻膠，清洗干凈；

采用高溫磷擴散工藝，將所述深磷擴散層的方阻控制在40Ω/□～60Ω/□范圍內，以形成互不接觸的第一深磷擴散區、第二深磷擴散區、第三深磷擴散區和第四深磷擴散區，所述第一深磷擴散區和所述第二深磷擴散區形成于所述第一淺磷擴散區兩側并分別與其接觸，所述第三深磷擴散區和所述第四深磷擴散區形成于所述第二淺磷擴散區兩側并分別與其接觸；

(5)氧化隔離層的形成：

采用高溫熱氧化工藝將所述本征硅晶片氧化，氧化層厚度為

將所述第一深磷擴散區的氧化層去除，去除光刻膠，清洗干凈；

(6)電極層的形成：

在所述本征硅晶片上表面進行涂膠光刻，制作電極圖形；

采用低真空蒸鍍設備蒸鍍電極金屬原料，以形成互不接觸的第一電極區、第二電極區和第三電極區，所述第一電極區形成于所述第一深磷擴散區上，所述第二電極區形成于所述第一深硼擴散區、所述第一淺磷擴散區、所述第二深磷擴散區和所述第三深磷擴散區上，所述第三電極區形成于所述第二深硼擴散區、所述第二淺磷擴散區和所述第四深磷擴散區上；其中，所述電極層總厚度為6μm，所述電極層包括Ti層、Pd層和Ag層，所述Ti層厚度為0.2μm，所述Pd層厚度為0.5μm；

(7)劃片：

采用劃片機按光刻設計圖形，對所述二極管外沿尺寸進行劃切，以將所述二極管與所述硅晶片分離。