[实用新型]一种高速开关二极管芯片

说明书

本实用新型公开了一种高速开关二极管芯片，所述芯片横截面为圆形，包括：衬底，所述衬底上表面生长有外延层；所述外延层上表面为第一氧化层，所述第一氧化层上光刻环形隔断槽，所述隔断槽内为扩散区，所述隔断槽外为截断环；所述第一氧化层上表面为第二氧化层，所述第二氧化层上光刻引线孔；所述光刻引线孔内延伸至第二氧化层上表面设有蒸铝层。本实用新型能够使高速开关二极管开关时间小于5ns，击穿电压大于100V，反向漏电流小于25nA。

技术领域

本实用新型属于二极管芯片制造技术领域，尤其涉及一种高速开关二极管芯片。

背景技术

开关二极管具有开关速度快、体积小、寿命长、可靠性高等特点，广泛应用于电子设备的开关电路、检波电路、高频和脉冲整流电路及自动控制电路中。针对于开关二极管，最重要的特点是高频条件下的表现。

高频条件下，二极管的势垒电容表现出来极低的阻抗，并且与二极管并联。当这个势垒电容本身容值达到一定程度时，就会严重影响二极管的开关性能。因此开关二极管的速度是影响二极管性能的主要指标。

依据开关二极管的用途，因此其独特的功能，无法被击穿电路等取代。随着电路技术要求的发展，高速开关二极管芯片的需求也越来越多。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种高速开关二极管芯片，其具有版图设计简单、工艺制程方便、具有普及性，且具有关断时间小的效果。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一种高速开关二极管芯片，所述芯片横截面为圆形，包括：

衬底，所述衬底上表面生长有外延层；所述外延层上表面为第一氧化层，所述第一氧化层上光刻环形隔断槽，所述隔断槽内为扩散区，所述隔断槽外为截断环；

所述第一氧化层上表面为第二氧化层，所述第二氧化层上光刻引线孔；

所述光刻引线孔内延伸至第二氧化层上表面设有蒸铝层。

进一步地，所述衬底的材料选择＜111＞为晶向，电阻率为0.006Ω·cm～0.008Ω·cm的低阻硅单晶片。

进一步地，所述外延层的材料选择生长有厚度8μm～12μm、掺杂浓度N_c＝1.7～1.8×10¹⁵/cm³外延层的硅晶片。

进一步地，所述的扩散结深最大为3μm。

进一步地，所述衬底下表面设有蒸金层。

进一步地，所述芯片上表面围绕蒸铝层还设有钝化层。

进一步地，所述第一氧化层和第二氧化层为二氧化硅层；所述钝化层为二氧化硅/四氮化三硅混合层。

进一步地，所述芯片的横向版图上，扩散区面积不大于1.33×10⁵μm²。

进一步地，所述版图上蒸铝层未被钝化层覆盖的区域为键合区，面积不小于7850μm²。

进一步地，所述版图最大线宽1μm。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

(1)本实用新型芯片版图采用圆形设计，使得版图尺寸尽可能小，且采用蒸金工艺，能够有效缩短开关时间，使得高速开关二极管开关时间小于5ns；

本实用新型芯片采用截断环设计，扩散区扩散的同时，在扩散区外围同时形成截断环。此截断环可以阻止外围的游离重金属离子进入扩散区，同时能够固定截断环内部的重金属离子的游离，达到二极管漏电在纳安级的要求。