一種高壓整流二極管芯片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高壓整流二極管芯片，該芯片在P?型陽極區(qū)的四周設(shè)有鈍化溝槽，鈍化溝槽延伸至N型襯底，鈍化溝槽的內(nèi)表面設(shè)有玻璃鈍化膜，P?型陽極區(qū)的正面設(shè)有SiO2膜和陽極金屬電極，陽極金屬電極與P?型陽極區(qū)之間設(shè)有P+型陽極區(qū)，P+型陽極區(qū)與鈍化溝槽之間留有間距。該芯片通過在P+型陽極區(qū)與鈍化溝槽之間設(shè)置一定的間距，使PN結(jié)終端的耗盡層始終在P?型陽極區(qū)，確保表面電場(chǎng)與體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度一致，從而使耗盡層有更大的擴(kuò)展空間，反向擊穿多數(shù)發(fā)生在體內(nèi)擊穿，有效提高了反向擊穿電壓；同時(shí)該芯片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，有效提高了芯片的制造效率和質(zhì)量。
【專利說明】
一種高壓整流二極管芯片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于整流二極管芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種高壓整流二極管芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大于2000V的高壓整流二極管芯片的制造難度較大，由于高電壓要求其具有比較大的空間電荷層擴(kuò)展空間以及比較低的PN結(jié)終端的表面電場(chǎng)強(qiáng)度。而常規(guī)的整流二極管工藝中濃硼的擴(kuò)散層嚴(yán)重影響了空間電荷區(qū)的擴(kuò)展，擊穿優(yōu)先發(fā)生在表面，從而使二極管的擊穿電壓比理想的偏低。如要達(dá)到高反向擊穿電壓，只能通過增加襯底的電阻率、硅片的厚度和鈍化溝槽的深度來實(shí)現(xiàn)，但制造成本和硅片的碎片率也會(huì)隨之增加。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，且具有高反向擊穿電壓的整流二極管芯片。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種高壓整流二極管芯片，包括N型襯底，N型襯底的背面設(shè)有N+型陰極區(qū)，N+型陰極區(qū)的背面設(shè)有陰極金屬電極，N型襯底的正面設(shè)有P—型陽極區(qū)，P—型陽極區(qū)的四周設(shè)有鈍化溝槽，鈍化溝槽延伸至N型襯底，鈍化溝槽的內(nèi)表面設(shè)有玻璃鈍化膜，P—型陽極區(qū)的正面設(shè)有S12膜和陽極金屬電極，陽極金屬電極與P—型陽極區(qū)之間設(shè)有P+型陽極區(qū)，P+型陽極區(qū)與鈍化溝槽之間留有間距。
[0006]進(jìn)一步的，所述P+型陽極區(qū)與鈍化溝槽之間的間距為20_50μπι。
[0007]更進(jìn)一步的，所述P+型陽極區(qū)的結(jié)深為5_50μπι。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型的芯片通過在P+型陽極區(qū)與鈍化溝槽之間設(shè)置一定的間距，使PN結(jié)終端的耗盡層始終在P—型陽極區(qū)，確保表面電場(chǎng)與體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度一致，從而使耗盡層有更大的擴(kuò)展空間，反向擊穿多數(shù)發(fā)生在體內(nèi)擊穿，有效提高了反向擊穿電壓；同時(shí)該芯片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，有效提高了芯片的制造效率和質(zhì)量。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[00?0]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011 ]圖2是本實(shí)用新型PN結(jié)反偏時(shí)空間電荷區(qū)的擴(kuò)展圖。
[0012]其中，1、陽極金屬電極，2、Si02膜，3、Ρ+型陽極區(qū)，4、Ρ—型陽極區(qū)，5、玻璃鈍化膜，6、N型襯底，7、N+型陰極區(qū)，8、陰極金屬電極，9、鈍化溝槽。
[0013]【具體實(shí)施方式】:
[0014]如圖1所示，一種高壓整流二極管芯片，包括N型襯底6，Ν型襯底6的背面設(shè)有N+型陰極區(qū)7，N+型陰極區(qū)7的背面設(shè)有陰極金屬電極8，N型襯底6的正面設(shè)有P—型陽極區(qū)4，P一型陽極區(qū)4的四周設(shè)有鈍化溝槽9，鈍化溝槽9延伸至N型襯底6，鈍化溝槽9的內(nèi)表面設(shè)有玻璃鈍化膜5，P—型陽極區(qū)4的正面設(shè)有S12膜2和陽極金屬電極I，陽極金屬電極I與P—型陽極區(qū)4之間設(shè)有P+型陽極區(qū)3，P+型陽極區(qū)3與鈍化溝槽9之間留有20-50μπι的間距，P+型陽極區(qū)3的結(jié)深為5-50μηι。
[0015]如圖2所示，由于P+型陽極區(qū)3位于P—型陽極區(qū)4的上部中心位置，且與鈍化溝槽9之間存在間距，當(dāng)PN結(jié)終端的耗盡層(圖中虛線部分)在表面向上彎曲時(shí)，由于PN結(jié)終端的上部沒有P+擴(kuò)散層，該耗盡層始終在P—型陽極區(qū)4內(nèi)，確保了表面電場(chǎng)與體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的一致性，且隨著反向電壓的增加，表面與體內(nèi)的PN耗盡層同時(shí)擴(kuò)展，直至PN結(jié)在體內(nèi)發(fā)生擊穿，從而有效提高了芯片的反向擊穿電壓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓整流二極管芯片，包括N型襯底，所述N型襯底的背面設(shè)有N+型陰極區(qū)，所述N+型陰極區(qū)的背面設(shè)有陰極金屬電極，所述N型襯底的正面設(shè)有P—型陽極區(qū)，其特征在于:所述P—型陽極區(qū)的四周設(shè)有鈍化溝槽，所述鈍化溝槽延伸至N型襯底，所述鈍化溝槽的內(nèi)表面設(shè)有玻璃鈍化膜，所述P—型陽極區(qū)的正面設(shè)有S12膜和陽極金屬電極，所述陽極金屬電極與P一型陽極區(qū)之間設(shè)有P+型陽極區(qū)，所述P+型陽極區(qū)與鈍化溝槽之間留有間距。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓整流二極管芯片，其特征在于:所述P+型陽極區(qū)與鈍化溝槽之間的間距為20-50μηι。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高壓整流二極管芯片，其特征在于:所述P+型陽極區(qū)的結(jié)深為5-50μηι。
【文檔編號(hào)】H01L29/06GK205428950SQ201620192024
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日
【發(fā)明人】那雪梅, 王成森, 張超, 姜瑞
【申請(qǐng)人】江蘇捷捷微電子股份有限公司