專利名稱：具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)
的二極管。
背景技術(shù)：
利用半導(dǎo)體制造工藝完成二極管的PN結(jié)后，一般會在晶片的表面進行鈍化，用于保護PN結(jié)，避免PN結(jié)受到外界的沾污及水汽的影響，保證PN結(jié)的穩(wěn)定性及可靠性。晶片表面鈍化的好壞會直接影響二極管的質(zhì)量，若鈍化效果不好，則二極管在后工序封裝后較容易受到水汽、金屬離子等沾污，使二極管電學性能發(fā)生退化，導(dǎo)致二極管漏電流變大、反向擊穿曲線蠕動漂移，最終使PN結(jié)失效損壞。鈍化層的結(jié)構(gòu)成為保護二極管質(zhì)量的重要保證。二極管的表面鈍化一般是在半導(dǎo)體制造工藝制作PN結(jié)時，采用熱生長方式在PN結(jié)的表面生長一定厚度的二氧化硅形成鈍化結(jié)構(gòu)，以起到對PN結(jié)的屏蔽與保護作用。但單純的二氧化硅鈍化結(jié)構(gòu)不能有效的阻擋可移動的金屬離子及水汽的影響，常常會導(dǎo)致二極管在后工序封裝后電學性能發(fā)生退化。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管，以便有效地保護二極管內(nèi)部的PN結(jié)，避免受到外界的可動離子沾污及水汽的影響，從而保證PN結(jié)的穩(wěn)定性及可靠性。為了解決上述問題，本實用新型提供一種具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管，包括:正面電極，形成在晶片的PN結(jié)中的P接觸區(qū)上；三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)，包括二氧化硅介質(zhì)、氮化硅介質(zhì)和聚酰亞胺介質(zhì)，所述二氧化硅介質(zhì)形成在晶片上且包圍形成在PN結(jié)中的P接觸區(qū)；所述氮化硅介質(zhì)形成在二氧化硅介質(zhì)上；所述聚酰亞胺介質(zhì)形成在氮化硅介質(zhì)上；所述三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)緊密包圍形成在PN結(jié)中的P接觸區(qū)上的正面電極，且所述聚酰亞胺介質(zhì)還延伸覆蓋至部分正面電極上和所述正面電極還延伸覆蓋至部分氮化硅介質(zhì)上；背面電極，形成在晶片背面上。進一步的,所述正面電極還延伸覆蓋至部分所述二氧化娃介質(zhì)上。進一步的，所述二氧化硅介質(zhì)的厚度為800,4-10000A..，進一步的，所述氮化硅介質(zhì)的厚度為500人-1OOOOA r—進一步的,所述聚酰亞胺介質(zhì)的厚度為3um 15um。由上述技術(shù)方案可知，本實用新型與傳統(tǒng)具有鈍化結(jié)構(gòu)的二極管相比，具有以下優(yōu)勢:由下至上依次分別由二氧化硅介質(zhì)、氮化硅介質(zhì)和聚酰亞胺介質(zhì)構(gòu)成的三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)之間可達到最佳工藝匹配；所述三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)可以有效保證PN結(jié)電學穩(wěn)定性
與可靠性。

圖1為本實用新型的具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管的制造方法流程示意圖；圖2至圖7為本實用新型的具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管的制造方法。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。參見圖1，本實用新型提供一種具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管的制造方法的流程為:S1:利用半導(dǎo)體工藝形成在晶片中具有P接觸區(qū)和N接觸區(qū)的PN結(jié)；S2:在晶片正面生長二氧化硅介質(zhì)后，去除部分二氧化硅介質(zhì)，形成暴露出所述P接觸區(qū)的第一窗口；S3:淀積覆蓋在所述二氧化硅介質(zhì)上和第一窗口內(nèi)的氮化硅介質(zhì)，去除部分氮化娃介質(zhì)，形成暴露出所述第一窗口的第二窗口 ；S4:在所述第二窗口內(nèi)及與所述第二窗口緊鄰的部分氮化硅介質(zhì)上制作正面電極；S5:在所述氮化硅介質(zhì)及與所述氮化硅介質(zhì)緊鄰的部分正面電極上覆蓋形成聚酰亞胺介質(zhì)；S6:在所述PN結(jié)背面制作背面電極，完成二極管的加工。下面以圖1所示的方法流程為例，結(jié)合附圖2至7，對一種二極管的三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的制造方法的制作工藝進行詳細描述。S1:利用半導(dǎo)體工藝形成在晶片中具有P接觸區(qū)和N接觸區(qū)的PN結(jié)。參見圖2，利用半導(dǎo)體工藝在晶片中形成具有P接觸區(qū)和N接觸區(qū)的PN結(jié)。S2:在晶片正面生長二氧化硅介質(zhì)后，去除部分二氧化硅介質(zhì)，形成暴露出所述P接觸區(qū)的第一窗口。參見圖3，向晶片正面進行氧化，氧化溫度為800°C 1250°C，氧化時間為Ih 24h，生長厚度為800A-10000A的二氧化硅介質(zhì)10后，去除部分二氧化硅介質(zhì)，形成第一窗口 12，所述第一窗口暴露出所述P接觸區(qū)。S3:淀積覆蓋在所述二氧化硅介質(zhì)上和第一窗口內(nèi)的氮化硅介質(zhì)，去除部分氮化娃介質(zhì)，形成暴露出所述第一窗口的第二窗口。參見圖4，在所述二氧化硅介質(zhì)10上和第一窗口 12內(nèi)進行淀積工藝，淀積溫度為600°C 1000°C,淀積時間為Ih 7h,形成厚度為500A-10000A的氮化娃介質(zhì)14后,去除所述第一窗口 12中的氮化娃,形成第二窗口 16。[0033]進一步的，去除與所述第一窗口 12緊鄰的部分氮化硅介質(zhì)，形成還暴露出與所述第一窗口緊鄰的部分二氧化硅介質(zhì)的第二窗口 16。S4:在所述第二窗口內(nèi)及與所述第二窗口緊鄰的部分氮化硅介質(zhì)上制作正面電極。參見圖5，在所述第二窗口 16內(nèi)和氮化硅介質(zhì)14上濺射金屬后，去除部分金屬，在所述第二窗口 16內(nèi)及與所述第二窗口緊鄰的部分氮化硅介質(zhì)16上制作成正面電極18。S5:在所述氮化硅介質(zhì)及與所述氮化硅介質(zhì)緊鄰的部分正面電極上覆蓋形成聚酰亞胺介質(zhì)。參見圖6，在所述氮化硅介質(zhì)16及正面電極18上淀積厚度為3um 15um的聚酰亞胺介質(zhì)20后，去除部分聚酰亞胺介質(zhì)20，在所述氮化硅介質(zhì)14及與所述氮化硅介質(zhì)緊鄰的部分正面電極18上覆蓋形成所述聚酰亞胺介質(zhì)20。S6:在所述PN結(jié)背面制作背面電極，完成二極管的加工。參見圖7，制作PN結(jié)的背面電極22，完成二極管的加工?；谏鲜鲋圃旆椒ǎ瑓⒁妶D7，本實用新型形成一種具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管，包括:正面電極18，形成在晶片的PN結(jié)中的P接觸區(qū)上；三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)，包括二氧化硅介質(zhì)10、氮化硅介質(zhì)14和聚酰亞胺介質(zhì)20，所述二氧化硅介質(zhì)10形成在晶片上且包圍形成在PN結(jié)中的P接觸區(qū)；所述氮化硅介質(zhì)14形成在所述二氧化硅 介質(zhì)10上；所述聚酰亞胺介質(zhì)20形成在氮化硅介質(zhì)14上；所述三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)緊密包圍形成在PN結(jié)中的P接觸區(qū)上的正面電極18，且所述聚酰亞胺介質(zhì)20還延伸覆蓋至部分正面電極20上和所述正面電極20還延伸覆蓋至部分氮化硅介質(zhì)14上；背面電極22，形成在晶片背面上。進一步的，所述正面電極18還延伸覆蓋至部分所述二氧化娃介質(zhì)10上。進一步的，所述二氧化硅介質(zhì)10的厚度為800A-10000A^進一步的，所述氮化硅介質(zhì)14的厚度為500A-1 OOOOAt進一步的，所述聚酰亞胺介質(zhì)20的厚度為3um 15um。本實用新型制造得到具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管與采用單純二氧化硅鈍化結(jié)構(gòu)的二極管相比，兩者的型號均以電流規(guī)格是8A，耐壓規(guī)格是200V的二極管為例，將合格的晶片在相同的條件下進行后工序的封裝和篩選，并在相同的標準下進行可靠性試驗，試驗結(jié)果如表(一)所示:
權(quán)利要求1.一種具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管，包括: 正面電極，形成在晶片的PN結(jié)中的P接觸區(qū)上； 三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)，包括二氧化硅介質(zhì)、氮化硅介質(zhì)和聚酰亞胺介質(zhì)，所述二氧化硅介質(zhì)形成在晶片上且包圍形成在PN結(jié)中的P接觸區(qū)；所述氮化硅介質(zhì)形成在二氧化硅介質(zhì)上；所述聚酰亞胺介質(zhì)形成在氮化硅介質(zhì)上； 所述三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)緊密包圍形成在PN結(jié)中的P接觸區(qū)上的正面電極，且所述聚酰亞胺介質(zhì)還延伸覆蓋至部分正面電極上和所述正面電極還延伸覆蓋至部分氮化硅介質(zhì)上； 背面電極，形成在晶片背面上。
2.如權(quán)利要求1所述的二極管，其特征在于，所述正面電極還延伸覆蓋至部分所述二氧化硅介質(zhì)上。
3.如權(quán)利要求1所述的二極管，其特征在于，所述二氧化硅介質(zhì)的厚度為800A-1OOOOA0
4.如權(quán)利要求1所述的二極管，其特征在于，所述氮化硅介質(zhì)的厚度為sooA-1ooooA.
5.如權(quán)利要求1所述的二極管，其特征在于，所述聚酰亞胺介質(zhì)的厚度為3um 15um。
專利摘要本實用新型提供一種具有三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)的二極管，包括正面電極，形成在晶片的PN結(jié)中的P接觸區(qū)上；三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)，包括二氧化硅介質(zhì)、氮化硅介質(zhì)和聚酰亞胺介質(zhì)，所述二氧化硅介質(zhì)形成在晶片上且包圍形成在PN結(jié)中的P接觸區(qū)；所述氮化硅介質(zhì)形成在二氧化硅介質(zhì)上；所述聚酰亞胺介質(zhì)形成在氮化硅介質(zhì)上；所述三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)緊密包圍形成在PN結(jié)中的P接觸區(qū)上的正面電極，且所述聚酰亞胺介質(zhì)還延伸覆蓋至部分正面電極上和所述正面電極還延伸覆蓋至部分氮化硅介質(zhì)上；背面電極，形成在晶片背面上。本實用新型可以通過三層介質(zhì)鈍化結(jié)構(gòu)有效地保護二極管內(nèi)部的PN結(jié)，避免受到外界的可動離子沾污及水汽的影響，從而保證PN結(jié)的穩(wěn)定性及可靠性。
文檔編號H01L23/31GK202996812SQ20122074733
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者王明輝, 賈文慶, 郭沖, 王平 申請人:杭州士蘭集成電路有限公司, 成都士蘭半導(dǎo)體制造有限公司