[发明专利]一种高压超快恢复二极管芯片及其制造方法

说明书

本发明提供一种高压超快恢复二极管芯片及其制造方法，包括：1)、预清洗；2)、烘干；3)、光刻；4)、第一次刻槽：第一次腐蚀液按体积比配酸：H2SO4:HNO3:CH3COOH:HF＝9:9:12:4,把高阻硅单晶片上的沟槽腐蚀到120±5微米；5)、第二次刻槽：第二次腐蚀液按体积比配酸：HNO3:CH3COOH:HF＝5:3:3，把高阻硅单晶片上的沟槽腐蚀到145±5微米；6)、冲水去胶；7)、去损伤清洗：把高阻硅单晶片在体积比为HNO3:HF＝10:1的去损伤腐蚀液中浸泡，而后冲冷却离子水，在体积比为H2O:H2O2:NH4OH＝5:1:1的洗液中浸泡，再冲冷却离子水；8)、烘干。

技术领域

本发明属于芯片技术领域，涉及一种深沟槽的制造方法，特别是一种高压超快恢复二极管芯片及其制造方法。

背景技术

目前生产的超快恢复二极管芯片的总厚度220±5微米，沟槽深度145±5微米，现有的制造方法是：清洗→烘干→涂胶→前烘→曝光→显影→坚膜→刻槽→冲水→去胶→冲水→烘干；但由于扩散层浓度太高槽太深导致横向腐蚀厉害，有效台面积减小，只有60％左右，而且是负斜角，这样的芯片抗电流冲击差，承受的浪涌电流小，反向击穿电压低，正向电压高，而且给后工序光刻、电极制造都带来困难。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过两次分步腐蚀刻槽，根据不同掺杂层特性对应设计腐蚀工艺，实现正负斜角深沟槽，以提高有效台面积的高压超快恢复二极管芯片及其制造方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高压超快恢复二极管芯片，包括高阻硅单晶片，所述高阻硅单晶片由上至下依次叠置正面电极层、高浓度扩散层、PN结、硅衬底层和背面电极层，所述PN结的外周形成钝化层，由所述高浓度扩散层至所述硅衬底层腐蚀形成沟槽，所述沟槽穿透所述高浓度扩散层、PN结，以及所述硅衬底层的上部分。

本高压超快恢复二极管芯片中高阻硅单晶片的正面电极层为圆角正方形。通过钝化层保护PN结。

在上述的高压超快恢复二极管芯片中，所述正面电极层与所述背面电极层的厚度相等，所述正面电极层与所述背面电极层的成分一致。

在上述的高压超快恢复二极管芯片中，所述高浓度扩散层与所述硅衬底层的掺杂浓度不同，且掺杂浓度相差两个数量级以上，所述高浓度扩散层与所述硅衬底层之间结合形成PN结。

高压超快恢复二极管芯片的制造方法，包括以下步骤：

1)、预清洗：将高阻硅单晶片进行清洗处理；

2)、烘干：将清洗好的高阻硅单晶片放入烘干设备内进行烘干；

3)、光刻：将处理干净的高阻硅单晶片依次进行涂胶、前烘、曝光、显影及坚膜工序，刻出台面图形；

4)、第一次刻槽：第一次腐蚀液按体积比配酸：H2SO4:HNO3:CH3COOH:HF＝9:9:12:4,把高阻硅单晶片上的沟槽腐蚀到120±5微米；

5)、第二次刻槽：第二次腐蚀液按体积比配酸：HNO3:CH3COOH:HF＝5:3:3，把高阻硅单晶片上的沟槽腐蚀到145±5微米；

6)、冲水去胶：将刻槽完成的高阻硅单晶片进行清洗去胶处理；

7)、去损伤清洗：把去胶后的高阻硅单晶片在体积比为HNO3:HF＝10:1的去损伤腐蚀液中浸泡，而后冲冷却离子水，然后在体积比为H2O:H2O2:NH4OH＝5:1:1的洗液中浸泡，再冲冷却离子水；

8)、烘干：将制造完成的高阻硅单晶片放入烘干设备内进行烘干。