一種二極管結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種二極管結構，所述二極管結構包括：襯底；位于襯底上具有第一導電類型的第一區域；位于所述第一區域中且具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型的第二區域，所述第二區域與所述第一區域構成PN結；其中，所述第一區域的表面為光面，并且所述P型區域的表面由至少一部分的毛面和剩余部分的光面組成；位于所述光面上的鈍化層。本發明通過將襯底上形成的第一導電類型的第一區域表面做成光面，能夠實現高溫漏電小，可靠性高，耐壓性能好；同時將在第一區域內形成的第二導電類型的第二區域表面至少一部分做成毛面，就能夠使用成熟鍍鎳或鍍金工藝進行金屬化。
【專利說明】一種二極管結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體【技術領域】，具體涉及功率半導體器件【技術領域】，尤其涉及一種二極管結構。
【背景技術】
[0002]二極管(D1de),又稱晶體二極管，是一種具有單向導電特性的二端電子器件。二極管的內部有一個PN結，從這個PN結引出兩個端子。二極管的工作原理是:當外加正向電壓不大于二極管的閾值電壓時，二極管處于截止狀態；否則，二極管處于導通狀態；當外加反向電壓不大于反向擊穿電壓時，二極管處于截止狀態；否則，反向電流會突然增大，二極管處于電擊穿狀態。二極管工作在電擊穿狀態下，失去了單向導電性，很容易被損壞。隨著二極管的發展，它的種類變得越來越多，應用也越來越廣泛。
[0003]圖1示出了現有技術的N型平面結構二極管的截面圖。該二極管的整個芯片表面都是光面103，其中位于P型區域105上的光面，如果使用成熟的鍍鎳或鍍金工藝進行金屬化，芯片表面鍍金屬后會不夠牢度，所以一般是采用蒸發或濺射等工藝形成銀表面來進行芯片表面的金屬化，導致制造成本高。
[0004]圖2 不出了現有技術的 N 型 GPP (Glassivat1n Passivat1n Parts)結構二極管的截面圖。該二極管的整個芯片表面都是毛面203。盡管芯片的表面是毛面，但可以使用成熟的鍍鎳或鍍金工藝。然而，GPP結構二極管產品高溫時漏電大，可靠性差。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明實施例提供一種二極管結構，來解決以上【背景技術】部分提到的技術問題。
[0006]本發明實施例提供了一種二極管結構，所述二極管結構包括:
[0007]襯底；
[0008]位于襯底上具有第一導電類型的第一區域；
[0009]位于所述第一區域中且具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型的第二區域，所述第二區域與所述第一區域構成PN結；
[0010]其中，所述第一區域的表面為光面，并且所述P型區域的表面由至少一部分的毛面和剩余部分的光面組成；
[0011]位于所述光面上的鈍化層。
[0012]進一步的，所述毛面的粗糙度大于0.2 μ m。
[0013]進一步的，所述光面的粗糙度小于0.2 μ m。
[0014]進一步的，所述光面的形成方法包括拋光或精細磨片。
[0015]進一步的，所述毛面與所述光面在同一平面或呈臺階狀。
[0016]進一步的，所述鈍化層的材料包括:二氧化硅、半絕緣多晶硅、氮化硅或有機膠。
[0017]進一步的，所述二極管結構還包括終端結構。
[0018]進一步的，所述終端結構為分壓環或結終端結構。
[0019]進一步的，所述第一導電類型為P型，所述第一區域為P型區域；所述第二導電類型為N型，所述第二區域為N型區域。
[0020]進一步的，所述第一導電類型為N型，所述第一區域為N型區域；所述第二導電類型為P型，所述第二區域為P型區域。
[0021]本發明實施例提出的二極管結構，通過將襯底上形成的第一導電類型的第一區域表面做成光面，能夠實現高溫漏電小，可靠性高，耐壓性能好；同時將在第一區域內形成的第二導電類型的第二區域表面至少一部分做成毛面，就能夠使用成熟鍍鎳或鍍金工藝進行金屬化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是根據現有技術的N型平面結構二極管的截面圖；
[0023]圖2是根據現有技術的N型GPP結構二極管的截面圖；
[0024]圖3是根據本發明第一實施例的N型二極管結構的截面圖；
[0025]圖4是根據本發明第二實施例的P型二極管結構的截面圖。
[0026]圖中的附圖標記所分別指代的技術特征為:
[0027]101、襯底；102、N型區域；103、光面；104、第一鈍化層；105、P型區域；106、第二鈍化層；
[0028]201、襯底；202、N型區域；203、毛面；204、第一鈍化層；205、P型區域；206、第二鈍化層；
[0029]301、襯底；302、N型區域；303、第一光面；304、第一鈍化層；305、毛面；306、P型區域；307、第二鈍化層；308、第二光面；
[0030]401、襯底；402、P型區域；403、第一光面；404、第一鈍化層；405、毛面；406、N型區域；407、第二鈍化層；408、第二光面。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部內容。
[0032]在圖3中示出了本發明的第一實施例。
[0033]圖3是根據本發明第一實施例的N型二極管結構的截面圖。如圖3所述，所述N型二極管結構包括:襯底301 ;位于襯底301上具有N型導電類型的N型區域302 ;位于所述N型區域302中且具有與所述N型導電類型相反的P型導電類型的P型區域306，所述P型區域306與所述N型區域302構成PN結；其中，所述N型區域302的表面為光面，并且所述P型區域的表面由至少一部分的毛面305和剩余部分的光面組成；位于所述光面上的鈍化層。
[0034]在本實施例中，所述光面包括第一光面303和第二光面308 ;所述鈍化層包括第一鈍化層304和第二鈍化層307 ;所述第一鈍化層304位于所述第一光面303上，所述第二鈍化層307位于所述第二光面308上。
[0035]所述光面是指粗糙度小于0.2μηι的表面,優選的小于0.Ιμπι的表面,更優選的小于0.05 μ m的表面。所述光面的形成方法包括拋光或精細磨片。本實施例的二極管結構通過將N型區域表面和P型區域除毛面的剩余部分表面制作成光面，特別是把N型區域表面制作成光面，能夠很好地解決圖2所示現有技術的GPP結構二極管存在的高溫漏電大，可靠性差等問題，實現高溫漏電小，可靠性高。
[0036]所述毛面是指粗糙程度大于0.2 μ m的表面,優選的，大于0.3 μ m的表面,更優選的大于0.5 μ m的表面。本實施例的二極管結構通過將P型區域至少一部分表面做成毛面，能夠很好地解決圖1所示現有技術的平面結構二極管存在的問題。因該平面結構二極管的P型區域做成光面，如果在光面上使用成熟的鍍鎳或鍍金工藝進行金屬化，會造成表面鍍金屬不牢固，而一般要采用蒸發或濺射等工藝形成銀表面后使用，制作成本高。因此，本實施例的二極管結構把P型區域的至少一部分表面做成毛面后，能夠使用成熟的鍍鎳或鍍金工藝進行金屬化。
[0037]所述光面和所述毛面可以在同一平面內，也可以適當呈臺階狀。該臺階狀是指所述毛面與所述光面不在同一平面內，包括所述光面比所述毛面稍高或所述光面比所述毛面稍低。
[0038]在本實施例中，所述鈍化層的材料包括但不限于:二氧化硅(Si02)、半絕緣多晶硅(SIPOS)、氮化硅(SiN)或有機膠，或由這些材料的組合來形成鈍化層。通過對材料進行組合，能夠得到非常多組合排列的鈍化層結構，從而實現對二極管的保護作用。本實施例采用以上鈍化方法在光面上形成鈍化層，能夠解決圖2所示GPP結構二極管在采用玻璃鈍化形成鈍化層時存在生產不穩定，受控性差的問題。
[0039]所述二極管結構還包括終端結構，所述終端結構為分壓環，結終端或N+截止環結構，用來穩定和提高二極管的擊穿電壓，從而提高二極管的耐壓性能。本實施例采用以上終端結構，比圖2所示GPP結構二極管采用的終端槽結構，能夠更好地穩定和提高二極管的擊穿電壓，提高二極管的耐壓性能。
[0040]本發明第一實施例提出的N型二極管結構，通過將N型區域的表面做成光面，能夠實現高溫漏電小，可靠性高，耐壓性能好；同時將P型區域的至少部分表面做成毛面，就能夠使用成熟鍍鎳或鍍金工藝進行金屬化。
[0041]在圖4中示出了本發明的第二實施例。
[0042]圖4是根據本發明第二實施例的P型二極管結構的截面圖。通過將本發明第一實施例中的N型用P型代換，P型用N型代換，就可以得到本發明的第二實施例，所以在此不再贅述。
[0043]注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【權利要求】
1.一種二極管結構，其特征在于，所述二極管結構包括: 襯底； 位于襯底上具有第一導電類型的第一區域； 位于所述第一區域中且具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型的第二區域，所述第二區域與所述第一區域構成結； 其中，所述第一區域的表面為光面，并且所述？型區域的表面由至少一部分的毛面和剩余部分的光面組成； 位于所述光面上的鈍化層。
2.根據權利要求1所述的二極管結構，其特征在于，所述毛面的粗糙度大于0.2 ^ I
3.根據權利要求1所述的二極管結構，其特征在于，所述光面的粗糙度小于0.2 ^ I
4.根據權利要求1所述的二極管結構，其特征在于，所述光面的形成方法包括拋光或精細磨片。
5.根據權利要求1所述的二極管結構，其特征在于，所述毛面與所述光面在同一平面或呈臺階狀。
6.根據權利要求1所述的二極管結構，其特征在于，所述鈍化層的材料包括:二氧化硅、半絕緣多晶硅、氮化硅或有機膠。
7.根據權利要求1所述的二極管結構，其特征在于，所述二極管結構還包括終端結構。
8.根據權利要求7所述的二極管結構，其特征在于，所述終端結構為分壓環或結終端結構。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的二極管結構，其特征在于，所述第一導電類型為？型，所述第一區域為？型區域；所述第二導電類型為~型，所述第二區域為~型區域。
10.根據權利要求1-8中任一項所述的二極管結構，其特征在于，所述第一導電類型為^型，所述第一區域為~型區域；所述第二導電類型為？型，所述第二區域為？型區域。
【文檔編號】H01L29/861GK104347731SQ201310344982
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月8日 優先權日:2013年8月8日
【發明者】何飛, 梁金 申請人:無錫華潤華晶微電子有限公司