一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管，包括：衬底以及在衬底上依次生长钝化层A和多晶硅薄膜；在多晶硅薄膜部分区形成的N型掺杂区；在多晶硅薄膜另一部分进行的P型掺杂区；钝化层B，该钝化层位于多晶硅薄膜的上表面区域；N型掺杂区上的电极，该电极位于N型掺杂区的上方以及部分钝化层的上方；P型掺杂区上的电极，该电极位于P型掺杂区的上方以及部分钝化层的上方，在利用激光退火对N型掺杂剂与P型掺杂剂进行激活，改善了传统的高温炉激活工艺问题，时间短，灵活性高。

【技术实现步骤摘要】
一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管
本技术涉及半导体器件领域，具体涉及一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管。
技术介绍
齐纳二极管由于其稳压作用，在稳压电源中作为基准电压源或用在过电压保护电路中作为保护二极管。传统的齐纳二极管掺杂后，多采用在真空环境中，高温炉中退火处理得到N型与P型掺杂区。结合器件的制备工艺、生产成本以及与GaN等功率器件等集成问题，传统高温炉退火齐纳二极管存在以下几个缺点：(1)晶格损伤修复率低，电激活率低，而且杂质也会因为热扩散而发生改变。(2)需要在真空环境高温炉长时间退火，环境相对复杂，耗时也比较长，在生产方面，不利于产量的提高。(3)容易引起硅片变形，增加后面工艺加工的难度。(4)若与GaN等功率器件片内集成实现稳压作用时，高温退火工艺只能在GaN等功率器件金属化前进行，限制了集成工艺。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供了一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管，其主要特征是在利用激光退火对N型掺杂剂与P型掺杂剂进行激活，改善了传统的高温炉激活工艺问题，时间短，灵活性高，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管，包括：衬底以及在衬底上依次生长钝化层A和多晶硅薄膜；在多晶硅薄膜部分区形成的N型掺杂区；在多晶硅薄膜另一部分进行的P型掺杂区；钝化层B，该钝化层位于多晶硅薄膜的上表面区域；N型掺杂区上的N区电极，该电极位于N型掺杂区的上方以及部分钝化层A的上方；P型掺杂区上的P区电极，该电极位于P型掺杂区的上方以及部分钝化层B的上方。优选的，所述衬底的材料为Si、金刚石或SiC材料。优选的，所述钝化层A的材料为SiO2、Si3N4、AlN、Al2O3、MgO、Sc2O3、TiO2、HfO2、BCB、ZrO2、Ta2O5和La2O3。优选的，所述多晶硅薄膜为原位掺杂或者本征多晶硅薄膜。优选的，PN结的对数为1，或者大1的任何整数。优选的，所述N区电极的材料为Si、Ti、Al、Ni、Mo、Pt、Pd、Au、W、TiW、TiN及它们之间的任意组合。优选的，所述P区电极的材料为Si、Ti、Al、Ni、Mo、Pt、Pd、Au、W、TiW、TiN及它们之间的任意组合。优选的，所述多晶硅薄膜厚度为10nm～1um。优选的，所述多晶硅薄膜上方钝化层B的材料为的材料为SiO2、Si3N4、AlN、Al2O3、MgO、Sc2O3、TiO2、HfO2、BCB、ZrO2、Ta2O5和La2O3。本技术的有益效果：该二极管的结构改善传统工艺中损伤修复率与电激活率；退火时间短，速度快，效率高，有利于器件制备成本的降低；在退火过程中无需真空环境，可以在大气中进行，条件简化；避免了硅片变形，同时可以使该齐纳二极管的制备与GaN等功率器件的制备工艺兼容，实现片内集成，具有广泛的应用前景。附图说明为使本技术的目的、内容、优点更加清楚明白，下面将参照附图结合优选实施例进行详细说明，其中：图1为本技术施例的新型多晶硅薄膜齐纳二极管结构的示意图；图2为本技术施例的新型多晶硅薄膜齐纳二极管结构的示意图。图中的标号为：100-衬底；200-钝化层A；300-多晶硅薄膜；400-钝化层B；500-N区电极；600-P区电极；301-N型掺杂区；302-P型掺杂区；401-部分钝化层A；402-部分钝化层B。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1和图2，本技术提供了一种技术方案：一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管，包括：衬底100以及在衬底100上依次生长钝化层A200和多晶硅薄膜300；在多晶硅薄膜部分区形成的N型掺杂区301；在多晶硅薄膜另一部分进行的P型掺杂区302；钝化层B400，该钝化层位于多晶硅薄膜300的上表面区域；N型掺杂区301上的N区电极500，该电极位于N型掺杂区301的上方以及部分钝化层A401的上方；P型掺杂区302上的P区电极600，该电极位于P型掺杂区302的上方以及部分钝化层B402的上方。所述衬底100的材料为Si、金刚石或SiC材料；所述钝化层A200的材料为SiO2、Si3N4、AlN、Al2O3、MgO、Sc2O3、TiO2、HfO2、BCB、ZrO2、Ta2O5和La2O3；所述多晶硅薄膜300为原位掺杂或者本征多晶硅薄膜；PN结的对数为1，或者大1的任何整数；所述N区电极500的材料为Si、Ti、Al、Ni、Mo、Pt、Pd、Au、W、TiW、TiN及它们之间的任意组合；所述P区电极600的材料为Si、Ti、Al、Ni、Mo、Pt、Pd、Au、W、TiW、TiN及它们之间的任意组合；所述多晶硅薄300膜厚度为10nm～1um；所述多晶硅薄膜上方钝化层B400的材料为的材料为SiO2、Si3N4、AlN、Al2O3、MgO、Sc2O3、TiO2、HfO2、BCB、ZrO2、Ta2O5和La2O3。该二极管的结构改善传统工艺中损伤修复率与电激活率；退火时间短，速度快，效率高，有利于器件制备成本的降低；在退火过程中无需真空环境，可以在大气中进行，条件简化；避免了硅片变形，同时可以使该齐纳二极管的制备与GaN等功率器件的制备工艺兼容，实现片内集成，具有广泛的应用前景。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管，其特征在于，包括：衬底(100)以及在衬底(100)上依次生长钝化层A(200)和多晶硅薄膜(300)；在多晶硅薄膜部分区形成的N型掺杂区(301)；在多晶硅薄膜另一部分进行的P型掺杂区(302)；钝化层B(400)，该钝化层位于多晶硅薄膜(300)的上表面区域；N型掺杂区(301)上的N区电极(500)，该电极位于N型掺杂区(301)的上方以及部分钝化层A(401)的上方；P型掺杂区(302)上的P区电极(600)，该电极位于P型掺杂区(302)的上方以及部分钝化层B(402)的上方。

【技术特征摘要】
1.一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管，其特征在于，包括：衬底(100)以及在衬底(100)上依次生长钝化层A(200)和多晶硅薄膜(300)；在多晶硅薄膜部分区形成的N型掺杂区(301)；在多晶硅薄膜另一部分进行的P型掺杂区(302)；钝化层B(400)，该钝化层位于多晶硅薄膜(300)的上表面区域；N型掺杂区(301)上的N区电极(500)，该电极位于N型掺杂区(301)的上方以及部分钝化层A(401)的上方；P型掺杂区(302)上的P区电极(600)，该电极位于P型掺杂区(302)的上方以及部分钝化层B(402)的上方。2.根据权利要求1所述的一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管，其特征在于，所述衬底(100)的材料为Si、金刚石或SiC材料。3.根据权利要求1所述的一种新型多晶硅薄膜齐纳二极管，其特征在于，所述钝化层A(200)的材料为SiO2、Si3N4、AlN、Al2O3、MgO、Sc2O3、TiO2、HfO2、BCB、ZrO2、Ta2O5和La2O3。4.根据权利要求1所述的一种新型多晶硅薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志，
申请(专利权)人：佛山芯光半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44