二极管制造技术

本实用新型专利技术实施例涉及半导体器件领域，公开了一种二极管，包括具有P接触区和N接触区的PN结及形成在所述PN结上的钝化结构，所述钝化结构包括：第一介质层、第二介质层、银电极层及聚酰亚胺层；所述第一介质层形成在所述PN结上并包围所述P接触区；所述第二介质层包括二氧化硅层和氮化硅层，所述二氧化硅层形成在所述第一介质层上并延伸至覆盖部分所述P接触区，所述氮化硅层形成在所述二氧化硅层上并延伸至覆盖部分所述P接触区；所述银电极层形成在所述P接触区上并延伸至覆盖部分所述氮化硅层；所述聚酰亚胺层形成在所述氮化硅层上并延伸至覆盖部分所述银电极层。本实用新型专利技术所提供的二极管可靠性高。

diode

The embodiment of the utility model relates to the field of semiconductor devices, and discloses a diode comprising a PN junction with a P contact area and a N contact area and a passivation structure formed on the PN junction, the passivation structure comprising a first dielectric layer, a second dielectric layer, a silver electrode layer and a polyimide layer, and the first dielectric layer formed therein. The PN junction and surrounds the P contact area; the second dielectric layer comprises a silicon dioxide layer and a silicon nitride layer formed on the first dielectric layer and extended to the P contact area of the covering part, the silicon nitride layer formed on the silicon dioxide layer and extended to the P contact area of the covering part; The electrode layer is formed in the P contact area and extends to the silicon nitride layer of the covering part; the polyimide layer is formed in the silicon nitride layer and extends to the silver electrode layer of the covering part. The diode provided by the utility model has high reliability.

【技术实现步骤摘要】
二极管
本技术实施例涉及半导体器件领域，特别涉及一种二极管。
技术介绍
二极管是电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，其核心是具有单向导电性的PN结。目前最普遍的二极管大多是使用半导体材料，PN结两端各引出一个电极并加上管壳，就能形成一个半导体二极管。为保证PN结的稳定性及可靠性，在利用半导体制造工艺完成二极管的PN结后，一般会在PN结表面进行钝化，避免PN结收到外界的玷污或水汽的影响。随着电子工业的飞速发展，对器件的可靠性和长期稳定性的要求越来越高。由于功率器件均长时间工作在大电流、高反压、高温等环境下，表面钝化的好坏会直接影响二极管的质量，若表面钝化处理不好，则二极管在后工序封装后较容易受到水汽、金属离子等玷污，使二极管电学性能发生退化，导致二极管漏电流变大、反向击穿曲线蠕动漂移，使二极管的电学性能发生退化。本技术的专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中的二极管100如图1所示，一般在电极层上进行氮化硅材料钝化。电极层的金属表面，特别是银表面钝化难度较大，无论是进行氮化硅材料钝化还是氮氧化硅材料钝化，都存在刻蚀后银表面受腐蚀的现象，影响焊接质量；或者在较厚的银电极层上的钝化时，氮化硅或者氮氧化硅容易断裂或脱落，导致二极管表面钝化层由于应力大、台阶高而断裂，影响二极管的可靠性。
技术实现思路
本技术实施方式的目的在于提供一种可靠性高的二极管。为解决上述技术问题，本技术的实施方式提供了一种二极管，包括具有P接触区和N接触区的PN结及形成在所述PN结上的钝化结构，所述钝化结构包括：第一介质层、第二介质层、银电极层及聚酰亚胺层；所述第一介质层形成在所述PN结上并包围所述P接触区；所述第二介质层包括二氧化硅层和氮化硅层，所述二氧化硅层形成在所述第一介质层上并延伸至覆盖部分所述P接触区，所述氮化硅层形成在所述二氧化硅层上并延伸至覆盖部分所述P接触区；所述银电极层形成在所述P接触区上并延伸至覆盖部分所述氮化硅层；所述聚酰亚胺层形成在所述氮化硅层上并延伸至覆盖部分所述银电极层。本技术实施方式相对于现有技术而言，针对金属表面的银电极层的二极管的钝化难度大、可靠性不高导致的产品质量低等问题进行改进，在PN结表面进行二氧化硅、氮化硅、聚酰亚胺复合钝化，由于聚酰亚胺层带有负电荷，可以削弱硅表面电势，且所述聚酰亚胺层性能稳定、耐辐射、电绝缘性好，而所述氮化硅层致密性好，稳定性高，其复合钝化结构能够大大提高器件阻挡外界杂质的能力，从而保证PN结的稳定性及可靠性。另外，所述第一介质层延伸至所述P接触区、并局部覆盖所述P接触区。如此设置可以保证所述PN结表面除P接触区外的区域被完全隔绝。另外，所述第一介质层的材质为热氧化生长的二氧化硅介质，具有良好的绝缘性能。另外，所述银电极层的厚度为3至5微米。另外，所述聚酰亚胺层的厚度为5微米。另外，所述二极管还包括设置在所述N接触区上的阴极电极层。附图说明图1是根据现有技术中提供的二极管的剖面结构示意图；图2是根据本技术第一实施方式提供的二极管的剖面结构示意图；具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。本技术的第一实施方式涉及一种二极管200，如图2所示，包括具有P接触区211和N接触区212的PN结21及形成在所述PN结上的钝化结构22，钝化结构22包括：第一介质层221、第二介质层222、银电极层223及聚酰亚胺层224；第一介质层221形成在PN结21上并包围P接触区211；第二介质层222包括二氧化硅层和氮化硅层(图未标示)，所述二氧化硅层形成在第一介质层221上并延伸至覆盖部分P接触区211，所述氮化硅层形成在所述二氧化硅层上并延伸至覆盖部分P接触区211；银电极层223形成在P接触区211上并延伸至覆盖部分所述氮化硅层；聚酰亚胺层224形成在所述氮化硅层上并延伸至覆盖部分银电极层223。与现有技术相比，本实施方式针对金属表面的银电极层223的二极管200的钝化难度大、可靠性不高导致的产品质量低等问题进行改进，在PN结21表面进行二氧化硅、氮化硅、聚酰亚胺复合钝化，由于聚酰亚胺层224带有负电荷，可以削弱硅表面电势，且聚酰亚胺层224性能稳定、耐辐射、电绝缘性好，而所述氮化硅层致密性好，稳定性高，其复合钝化结构能够大大提高二极管200阻挡外界杂质的能力，从而保证PN结21的稳定性及可靠性。下面对本实施方式的二极管的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。PN结21是P型半导体和N型半导体的交界面形成的空间电荷区，包括P接触区211和N接触区212，具有单向导通性和反向击穿性。钝化结构22的：第一介质层221、第二介质层222、银电极层223及聚酰亚胺层224依次形成在PN结21上。具体的，第一介质层221为热氧化生长的二氧化硅层，可以在1150摄氏度环境下进行过氧化氢热氧化生长，该种条件下可以生长出具有良好的绝缘性能的介质层。优选的，第一介质层221延伸至P接触区211、并局部覆盖P接触区211，以保证PN结21表面除P接触区211的部分被完全覆盖，使后续生成的银电极层223仅能与PN结21的P接触区211表面接触。第二介质层222进一步包括二氧化硅层和氮化硅层，其介电常数大、抗热震性好、化学稳定性高、致密性好、抗杂质扩散和水汽渗透能力强，且具有良好的力学性能和绝缘性能以及抗氧化、抗腐蚀和耐摩擦等性能，可以提高二极管200的可靠性和稳定性。在本实施方式中，所述二氧化硅层采用正硅酸乙酯(又名正硅酸四乙酯tetraethylorthosilicate，也即四乙氧基硅烷Tetraethoxysilane，简称TEOS)生长在第一介质层221表面，所述氮化硅层采用低压力化学气相沉积(LowPressureChemicalVaporDeposition，LPCVD)生长在第二介质层222中的所述二氧化硅层上。采用上述方式制作第二介质层222，设备简单、易于控制，生产效率高。此外，所述氮化硅层需要采用干法蚀刻，所述二氧化硅层需要采用湿法腐蚀，直至暴露出未被第一介质层221覆盖的部分P接触区211。值得一提的是，第二介质层222完全覆盖并包裹第一介质层221，能吸收和阻挡钠离子扩散，并将第一介质层221与银电极层223隔绝开。银电极层223电阻率低、电导率高，在本实施方式中，银电极层223采用蒸发方式生成在P接触区211上，银在生长时会覆盖第二介质层222，生长银材质的银电极层223之后，需要采用湿法腐蚀部分银电极层223，使银电极层233仅覆盖P接触区211及与P接触区相邻的部分第二介质层222上。具体的，银电极层223的厚度为3至5微米。聚酰亚胺层224带有负电荷，能补偿热生长的二氧化硅中的固定正电荷，削弱硅表面电势，且其性能稳定、耐辐射、电绝缘性好，具有较强的机械性能和耐化学腐蚀性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二极管，包括具有P接触区和N接触区的PN结及形成在所述PN结上的钝化结构，其特征在于，所述钝化结构包括：第一介质层、第二介质层、银电极层及聚酰亚胺层；所述第一介质层形成在所述PN结上并包围所述P接触区；所述第二介质层包括二氧化硅层和氮化硅层，所述二氧化硅层形成在所述第一介质层上并延伸至覆盖部分所述P接触区，所述氮化硅层形成在所述二氧化硅层上并延伸至覆盖部分所述P接触区；所述银电极层形成在所述P接触区上并延伸至覆盖部分所述氮化硅层；所述聚酰亚胺层形成在所述氮化硅层上并延伸至覆盖部分所述银电极层。

【技术特征摘要】
1.一种二极管，包括具有P接触区和N接触区的PN结及形成在所述PN结上的钝化结构，其特征在于，所述钝化结构包括：第一介质层、第二介质层、银电极层及聚酰亚胺层；所述第一介质层形成在所述PN结上并包围所述P接触区；所述第二介质层包括二氧化硅层和氮化硅层，所述二氧化硅层形成在所述第一介质层上并延伸至覆盖部分所述P接触区，所述氮化硅层形成在所述二氧化硅层上并延伸至覆盖部分所述P接触区；所述银电极层形成在所述P接触区上并延伸至覆盖部分所述氮化硅层；所述聚酰亚胺层形成在所述氮化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛云峰，刘广海，
申请(专利权)人：深圳吉华微特电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44