[發明專利]一種帶內外電位保護環的肖特基二極管

有效

• 申請號: 202110777557.6
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113471302B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 牛崇實;林和;洪學天;黃宏嘉
• 申請（專利權）人: 弘大芯源（深圳）半導體有限公司;晉芯電子制造（山西）有限公司;晉芯先進技術研究院（山西）有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/06;H01L29/40
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 趙銀萍

1.一種提高帶內外電位保護環的肖特基二極管產品良率的方法，其特征在于，上述帶內外電位保護環的肖特基二極管，包括：

重摻雜硅襯底、輕摻雜外延層、輕摻雜區域以及保護介電層；

其中，所述輕摻雜外延層與所述重摻雜硅襯底具有相同導電性，且在所述輕摻雜外延層與所述重摻雜硅襯底中通過預設方法生成所述輕摻雜區域，其中，所述輕摻雜區域與所述重摻雜硅襯底具有相反導電性；

其中，在所述保護介電層中打開窗口，通過所述保護介電層形成與肖特基電極勢壘層的陽極金屬化，同時，所述保護介電層形成與肖特基電極勢壘層的陰極金屬化；

其中，所述輕摻雜區域包括：內部保護環、外部電勢環以及內部保護環平行條紋，且在所述外部電勢環的外延層還包括：附加電勢環和N型限制環；

在所述輕摻雜區域中獲取所述肖特基二極管的反向電流的工作過程，包括：

設定溫度獲取時間點，并根據所述溫度獲取時間點分別記錄所述肖特基二極管在反向偏置時的工作溫度值；

將所述工作溫度值與所述肖特基二極管的載流子濃度進行一一對應，同時，對所述工作溫度值與所述載流子濃度進行分析，并獲取分析結果；

基于所述分析結果確定所述肖特基二極管在反向偏置時的反向電流的曲線趨勢；

根據所述反向電流的曲線趨勢確定反向電流曲線方程，同時，基于所述反向電流方程繪制反向電流曲線；

讀取所述反向電流曲線，并確定所述反向電流的飽和值；

將所述反向電流的飽和值與預設電流值進行比較，確定所述肖特基二極管成品良率的程度；

當所述反向電流的飽和值小于所述預設電流值時，則判定所述肖特基二極管成品良率的程度為強；

當所述反向電流的飽和值等于所述預設電流值時，則判定所述肖特基二極管的成品良率的程度為中等；

反之，則判定所述肖特基二極管的成品良率為弱，同時，對所述N型限制環進行調整，降低所述肖特基二極管的反向電流的飽和值，直至所述肖特基二極管的反向電流的飽和值小于或等于所述預設電流值。

2.根據權利要求1所述的一種提高帶內外電位保護環的肖特基二極管產品良率的方法，其特征在于，所述保護介電層由厚度為0.05-0.5μm、氧濃度為5-15wt％的半絕緣多晶硅層，厚度為0.05-0.2μm的氮化硅和厚度為0.5-2.0μm以及磷濃度為2-7wt％的中溫磷硅酸鹽玻璃依次沉積而成。

3.根據權利要求1所述的一種提高帶內外電位保護環的肖特基二極管產品良率的方法，其特征在于，所述附加電勢環的工作過程，包括：

當所述肖特基二極管處于反向偏置時，所述附加電勢環擴大表面結構，并基于擴大結果生成PN結耗盡區；

基于所述PN結耗盡區，降低所述肖特基二極管的橫向電場強度，同時，增加所述肖特基二極管的反向電壓。

4.根據權利要求2所述的一種提高帶內外電位保護環的肖特基二極管產品良率的方法，其特征在于，

所述保護介電層中的半絕緣多晶硅層，用于用作電阻板，當肖特基二極管處于反向偏置時，基于所述電阻板將所述肖特基二極管的結構區域中的反向偏置電壓均勻分布。

5.根據權利要求1所述的一種提高帶內外電位保護環的肖特基二極管產品良率的方法，其特征在于，

所述保護介電層包括：半絕緣多晶硅層、氮化硅層、中溫磷硅玻璃層；

通過所述保護介電層形成與肖特基電極勢壘層的陽極金屬化，同時，所述保護介電層形成與肖特基電極勢壘層的陰極金屬化的具體工作步驟，包括：

S101、根據化學氣相沉積工藝形成所述半絕緣多晶硅層以及所述氮化硅層，并基于光刻法第一次淀積所述中溫磷硅玻璃層；

S102、蝕刻所述半絕緣多晶硅層以及所述氮化硅層，同時基于光刻與局部蝕刻去除第一次積淀的所述中溫磷硅玻璃層；

S103、根據光刻與蝕刻，去除目標氮化硅層以及目標半絕緣多晶硅層；

S104、根據所述光刻法第二次積淀所述中溫磷硅玻璃層，并繼續通過光刻與局部蝕刻去除第二次積淀的所述中溫磷硅玻璃層，獲取目標材料；

S105、基于等離子體濺射法，對所述目標材料進行光刻與離子刻蝕處理，并基于處理結果，形成與所述肖特基二極管勢壘層陽極金屬化歐姆接觸以及與所述肖特基二極管勢壘層陰極金屬化歐姆接觸。