[发明专利]一种耐高压芯片的制造方法、制造设备和耐高压芯片

说明书

本申请公开了一种耐高压芯片的制造方法、制造设备和耐高压芯片，所述制造方法包括步骤：将高压扩散片进行蚀刻；通过控制第一参数组中的参数比例，以在所述高压扩散片表面沉积形成预设膜厚的半绝缘多晶硅膜；采用具有所述预设膜厚的半绝缘多晶硅膜的高压扩散片以制备得到耐高压芯片；其中，所述预设膜厚的值大于或等于12000埃米；通过形成预设膜厚的半绝缘多晶硅膜，以提升膜厚的方式，增加半绝缘多晶硅膜的耐压能力，在大大优化半绝缘多晶硅膜特性的同时，不影响生产效益。

技术领域

本发明涉及的是半导体电子元器件制造技术领域，尤其是涉及一种耐高压芯片的制造方法和耐高压芯片。

背景技术

现代电力电子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管，还是采用有自关断能力的新型电力电子器件，都需要一个与之并联的功率快恢复二极管，以通过负载中的无功电流，减小主开关器件电容的充电时间，同时抑制因负载电流瞬时反向时由寄生电感感应产生的高电压。近几年来，随着功率半导体器件制造技术的不断进步，电力电子电路中的主开关器件垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管、IGBT等新型功率半导体器件的设计与制造取得了巨大的进步，频率性能不断提高，具有P-i-N结构的快恢复二极管以高耐压和高开关速度成为高压领域应用的首选器件。

目前的耐高压芯片的耐压范围一般为800-1500V，电压超过1500V后明显耐压不足。

发明内容

本申请的目的是提供一种耐高压芯片的制造方法和耐高压芯片，能够增加耐压能力。

本申请公开了一种耐高压芯片的制造方法，包括步骤：

将高压扩散片进行蚀刻；

通过控制第一参数组中的参数比例，以在所述高压扩散片表面沉积形成预设膜厚的半绝缘多晶硅膜；

采用具有所述预设膜厚的半绝缘多晶硅膜的高压扩散片以制备得到耐高压芯片；

其中，所述预设膜厚的值大于或等于12000埃米；所述第一参数组包括半绝缘多晶硅膜沉积时的第一硅烷蝶阀开启比例、第一笑气蝶阀开启比例和沉积时间，所述第一硅烷蝶阀开启比例的取值范围为60％至65％，所述第一笑气蝶阀开启比例的取值范围为20％至25％，所述沉积时间的取值范围为90分钟至110分钟。

可选的，所述第一参数组还包括硅烷测试时的第二硅烷蝶阀开启比例，所述第二硅烷蝶阀开启比例的取值范围为35％至45％。

可选的，所述第二硅烷蝶阀开启比例为40％，所述第一硅烷蝶阀开启比例为60％，所述第一笑气蝶阀开启比例为23％，所述沉积时间为90分钟。

可选的，所述将高压扩散片进行蚀刻的步骤前还包括步骤：

使用磷源对硅片进行磷扩散，以在所述硅片的至少一面形成磷扩散结构层；

去除所述硅片的其中一面的所述磷扩散结构层；

使用镓源对所述硅片进行镓扩散，以在所述硅片去除所述磷扩散结构层的一面形成有镓扩散结构层；

使用硼源对所述硅片进行硼扩散，以在所述硅片去除所述磷扩散结构层的一面形成硼扩散结构层；

采用经过所述硼扩散后的硅片制备得到高压扩散片。

可选的，在所述使用镓源对所述硅片进行镓扩散，以在所述硅片去除所述磷扩散结构层的一面形成有镓扩散结构层的步骤中，形成所述镓扩散结构层的温度范围为1200-1300℃，控制所述镓扩散的扩散时间为5至7小时。

本申请还公开了一种耐高压芯片，包括高压扩散片、玻璃和半绝缘多晶硅膜，所述玻璃设置在所述高压扩散片上，所述玻璃包括开口，所述高压扩散片的阳极从所述开口露出；所述半绝缘多晶硅膜覆盖在所述玻璃上；其中，所述半绝缘多晶硅膜的膜厚大于或等于12000埃米。