二极管芯片的制作方法
【专利摘要】二极管芯片。提供了一种耐压强度高，可靠性好，能在反向工作时有效避免二极管芯片边缘先雪崩的二极管芯片。包括本体和钝化保护层，所述本体呈片状、且四个角呈向内凹的圆弧状，所述钝化保护层设于所述本体的四个角，所述本体由N型半导体层和P型半导体层组成，所述N型半导体层和所述P型半导体层为双层圆弧过渡，所述双层圆弧包括圆弧一和圆弧二。本实用新型通过两次沉积N+，在本体的P型半导体层和N型半导体层之间，制得圆弧一和圆弧二这双层圆弧，解决了PN结表面区域因出现负斜角导致电场集中、二极管边缘雪崩的问题，增加芯片的可靠性。在钝化保护层外再设有缓冲保护层，缓冲外界冲击压力、保护钝化保护层和本体，提高芯片的耐压强度。
【专利说明】二极管芯片
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种二极管芯片，尤其涉及一种TVS二极管芯片。
【背景技术】
[0002] 目前TVS【Transient Voltage Suppressor,是"瞬态抑制二极管"词组的缩写】产 品普遍使用的扩散工艺仅进行一次基区扩散，因为后续沟槽蚀刻使得PN结表面区域出现 负斜角（如图10所示)，导致二极管表面电场集中，边缘耐压较中央区域小，因此反向时容易 造成边缘先雪崩，最终影响TVS二极管的整体耐压及可靠性，导致产品质下降。
[0003] 在半导体市场竞争越演越烈的今天，拥有一流的测试技术，保证产品质量是每个 半导体分立器件制造厂必备的利器，因此为了保证半导体分立器件使用的可靠性，研究一 种高可靠性的TVS产品具有很重要的意义。 实用新型内容
[0004] 本实用新型针对以上问题，提供了一种耐压强度高，可靠性好，能在反向工作时有 效避免二极管芯片边缘先雪崩的二极管芯片。
[0005] 实用新型的技术方案是：包括本体和钝化保护层，所述本体呈片状、且四个角呈向 内凹的圆弧状，所述钝化保护层设于所述本体的四个角，所述本体由N型半导体层和P型半 导体层组成，所述N型半导体层和所述P型半导体层为双层圆弧过渡，所述双层圆弧包括圆 弧一和圆弧二。
[0006] 所述圆弧一与所述圆弧二均为劣弧。
[0007] 所述圆弧一的直径 > 所述圆弧二的直径。
[0008] 所述圆弧一的弦长 > 所述圆弧二的弦长。
[0009] 还包括缓冲保护层，所述缓冲保护层包裹住所述钝化保护层、且延伸至所述圆弧 一的弧底。
[0010] 本实用新型通过两次沉积N+，在本体的P型半导体层和N型半导体层之间，即PN 结之间，制得圆弧一和圆弧二这双层圆弧，有效的解决了 PN结表面区域因出现负斜角导致 电场集中、二极管边缘雪崩的问题，增加了芯片的可靠性。同时在钝化保护层外再设有缓冲 保护层，可用于缓冲外界冲击压力、保护钝化保护层和本体，提高芯片的耐压强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型结构示意图，
[0012] 图2是本实用新型实施步骤1)的状态参考图，
[0013] 图3是本实用新型实施步骤2)的状态参考图，
[0014] 图4是本实用新型实施步骤3)的状态参考图，
[0015] 图5是本实用新型实施步骤4)的状态参考图，
[0016] 图6是本实用新型实施步骤5)的状态参考图，
[0017] 图7是本实用新型实施步骤6)的状态参考图，
[0018] 图8是本实用新型实施步骤7)的状态参考图，
[0019] 图9是本实用新型实施步骤8)的状态参考图，
[0020] 图10是本实用新型【背景技术】的缺陷结构示意图；
[0021] 图中1是本体，11是N型半导体层，12是P型半导体层，13是圆弧一，14是圆弧二， 2是钝化保护层，3是缓冲保护层，4是晶片，5是氧化膜，6是光阻剂。
【具体实施方式】
[0022] 本实用新型如图1所示，包括本体1和钝化保护层2,所述本体1呈片状、且四个角 呈向内凹的圆弧状，所述钝化保护层2设于所述本体1的四个角，所述本体1由N型半导体 层11和P型半导体层12组成。
[0023] 所述N型半导体层11和所述P型半导体层12为双层圆弧过渡，所述双层圆弧包 括圆弧一 13和圆弧二14,所述圆弧一 13与所述圆弧二14均为劣弧，所述圆弧一 13的直径 >所述圆弧二14的直径，所述圆弧一 13的弦长>所述圆弧二14的弦长。
[0024] 还包括用于缓冲外界冲击压力、保护所述钝化保护层2和所述本体1的缓冲保护 层3,所述缓冲保护层3包裹住所述钝化保护层2、且延伸至所述圆弧一 13的弧底。
[0025] 本实用新型在加工过程中，如图2-9所示，通过以下实施步骤：
[0026] 1)初始氧化(如图2所示）：在晶片4表面生长一层致密氧化膜5,厚度在 15000-30000 埃；
[0027] 2)选择性光刻(如图3所示):将沟道(用于成型所述本体1的向内凹的圆弧）区域 氧化膜5暴露出来，其它区域用光阻剂6保护；
[0028] 3)去除沟道氧化膜5 (如图4所示）：使用BOE (Buffered Oxide Etch，是"缓冲氧 化物蚀刻"词组的缩写）去除沟道内的所述氧化膜5 ;
[0029] 4)沟道预沉积(如图5所示）：使用三氯氧磷液态源扩散，在沟道区域预沉积N+ ;
[0030] 5)沟道沉积再扩(如图6所示）：将N+区域再推进，提升二极管边缘区域电压；
[0031] 6)去除氧化膜5 (如图7所示）：使用Β0Ε将所述晶片4上的剩余氧化膜5去除；
[0032] 7)基区扩(如图8所示）散：使用三氯氧磷在基区预沉积N+ ;
[0033] 8 )蚀亥lj沟槽一玻璃烧结一镀镍金(如图9所示）；
[0034] 9)切割：沿着图9中的中心线进行切割，制得芯片。
【权利要求】
1. 二极管芯片，包括本体和钝化保护层，所述本体呈片状、且四个角呈向内凹的圆弧 状，所述钝化保护层设于所述本体的四个角，所述本体由N型半导体层和P型半导体层组 成，其特征在于，所述N型半导体层和所述P型半导体层为双层圆弧过渡，所述双层圆弧包 括圆弧一和圆弧二。
2. 根据权利要求1所述的二极管芯片，其特征在于，所述圆弧一与所述圆弧二均为劣 弧。
3. 根据权利要求1所述的二极管芯片，其特征在于，所述圆弧一的直径>所述圆弧二 的直径。
4. 根据权利要求1所述的二极管芯片，其特征在于，所述圆弧一的弦长>所述圆弧二 的弦长。
5. 根据权利要求1所述的二极管芯片，其特征在于，还包括缓冲保护层，所述缓冲保护 层包裹住所述钝化保护层、且延伸至所述圆弧一的弧底。
【文档编号】H01L33/22GK203839400SQ201420269037
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】游佩武, 裘立强, 王毅 申请人:扬州杰利半导体有限公司