一种高频吸收二极管芯片及其生产方法与流程

技术特征：

1.一种高频吸收二极管芯片，包括衬底(1)，其特征在于，所述衬底(1)的上表面形成有外延层(2)，所述外延层(2)上设有基区窗口(4b)，所述基区窗口(4b)包括压点区(11)以及位于压点区(11)外围的分压区(12)，所述外延层(2)将压点区(11)与分压区(12)隔开，所述基区窗口(4b)内形成有第一离子扩散层(6a)，所述第一离子扩散层(6a)上设有发射区窗口(7b)，所述发射区窗口(7b)内形成有第二离子扩散层(8a)，所述压点区(11)内的第一离子扩散层(6a)、第二离子扩散层(8a)的上表面均设有钝化层(9)，分压区(12)内的第一离子扩散层(6a)上表面形成有氧化层(3)，所述氧化层(3)、钝化层(9)均延伸至外延层(2)的上表面，钝化层(9)将氧化层(3)与压点区(11)内的第一离子扩散层(6a)隔开。

2.根据权利要求1所述的二极管芯片，其特征在于，所述衬底(1)为N⁺半导体，所述外延层(2)为N^-半导体，所述第一离子扩散层(6a)为硼离子扩散层，所述第二离子扩散层(8a)为磷离子扩散层；或者，所述衬底(1)为P⁺半导体，所述外延层(2)为P^-半导体，所述第一离子扩散层(6a)为磷离子扩散层，所述第二离子扩散层(8a)为硼离子扩散层。

3.根据权利要求1所述的二极管芯片，其特征在于，所述第一离子扩散层(6a)与所述第二离子扩散层(8a)的深度差为3-5μm。

4.根据权利要求1所述的二极管芯片，其特征在于，所述钝化层(9)的上表面形成有表面金属层(10)，所述衬底(1)的下表面形成有背面金属层(13)，优选地，所述表面金属层(10)选自铝、钛、镍、银中的一种或多种组合，所述背面金属层(13)依次为钛、镍、银。

5.根据权利要求1所述的二极管芯片，其特征在于，所述衬底(1)的厚度为215～220μm，所述外延层(2)的厚度≥50μm，所述氧化层(3)的厚度为所述第一离子扩散层(6a)的厚度为6～10μm，所述所述第二离子扩散层(8a)的厚度为3～5μm，所述表面金属层(10)的厚度为3-6μm，所述背面金属层(13)的厚度为2～4μm。

6.一种高频吸收二极管芯片的生产方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

1)衬底氧化：选取半导体衬底(1)，在该衬底(1)上形成外延层(2)，再在外延层上形成氧化层(3)；

2)一次光刻：在所述氧化层(3)上形成第一光刻胶层(4a)后，刻蚀第一光刻胶层(4a)和氧化层(3)至外延层(2)裸露，定义基区窗口(4b)的图形，去除光刻胶；

3)一次离子注入：沿基区窗口(4b)注入离子，形成第一离子层(5)；

4)基区扩散氧化：将基区窗口(4b)内的离子扩散氧化，第一离子层(5)的离子向下扩散，形成第一离子扩散层(6a)，第一离子层(5)的上表面形成第一离子氧化层(6b)；

5)二次光刻：在基区窗口(4b)的氧化层上形成第二光刻胶层(7a)后，刻蚀第二光刻胶层(7a)和第一离子氧化层(6a)至露出第一离子扩散层(6a)，定义发射区窗口(7b)的图形；

6)二次离子注入，沿发射区窗口(7b)注入离子，形成第二离子层(8)；

7)发射区扩散氧化：将发射区窗口(7b)内的离子扩散氧化，第二离子层8的离子向下扩散，形成第二离子扩散层(8a)，第二离子层(8)的上表面形成第二离子氧化层(8b)；

8)钝化：去除压点区(11)内的全部氧化层以及外延层(2)上表面靠近压点区(11)的部分氧化层，露出部分外延层(2)及整个压点区(11)，在整个芯片的上表面形成钝化层(9)；

9)正面金属蒸发：在所述钝化层(9)的上表面形成表面金属层(10)；

10)三次光刻：在所述表面金属层(10)上涂光刻胶层，刻蚀去掉压点区(11)以外的部分金属层以及钝化层，钝化层(9)延伸至外延层(2)的上表面，将氧化层(3)与压点区(11)内的第一离子扩散层(6a)隔开，再去除光刻胶层；

11)背面金属蒸发：在所述衬底(1)的背面形成背面金属层(13)，制得所述二极管芯片。

7.根据权利要求6所述的高频吸收二极管芯片的生产方法，其特征在于：步骤1)中，所述衬底(1)为N⁺半导体时，所述外延层(2)为N^-半导体，步骤3)中的所述注入离子为硼；步骤6)中的所述注入离子为磷，注入硼离子的能量为60～400KeV，剂量为5*10¹²～5*10¹⁴/cm-²；注入磷离子的能量为0.5～7.5MeV，剂量为2*10¹²～2*10¹³/cm^-2。

8.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于：步骤1)中，所述衬底(1)为P⁺半导体，所述外延层(2)为P^-半导体，步骤3)中的所述注入离子为磷，步骤6)中的所述注入离子为硼。

9.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于：步骤4)形成的第一离子扩散层(6a)与步骤7)形成的第二离子扩散层(8a)的深度差为结深D，结深D的深度为3-5μm；。

10.根据权利要求1-5任一项所述的二极管芯片在RCD电路中的用途。