[发明专利]二极管及其形成方法

权利要求书

1.一种二极管，其特征在于，包括：

衬底；

位于衬底上相邻的第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层和第二半导体层相接触构成PN结，所述第一半导体层与静电接收端相连，所述第二半导体层与静电释放端相连，使所述PN结为反向 偏置状态；

所述第一半导体层和第二半导体层具有齿形交界面；

其中，所述第一半导体层和所述第二半导体层采用离子注入的方式形成，具体为：在衬底表面形成半导体材料层，所述半导体材料层包括相邻的第一区域和第二区域；

在所述第二区域表面形成第一掩膜，所述第一掩膜朝向所述第一区域的侧面为齿形表面；对所述第一区域的半导体材料层进行第一离子注入以形成第一半导体层；

在所述第一区域表面形成第二掩膜，所述第二掩膜朝向所述第一区域的侧面为齿形表面，且第二掩膜朝向所述第一区域的侧面与第一掩膜朝向所述第一区域的侧面相互啮合；对所述第二区域的半导体材料层进行第二离子注入以形成第二半导体层。

2.如权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述齿形交界面包括多个垂直于衬底表面的齿平面，相邻齿平面的夹角大于或等于90°且小于180°。

3.如权利要求1所述的二极管，其特征在于，在平行所述衬底表面的平面内，所述齿形交界面沿第一方向延伸，在垂直第一方向的第二方向内，所述齿形交界面内齿的尺寸大于所述二极管的最小特征尺寸。

4.如权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述静电接收端与金属线相连，所述静电释放端接地，所述金属线电位高于地端；所述第一半导体层为N型掺杂半导体，所述第二半导体层为P型掺杂半导体。

5.如权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述二极管还包括：位于第一半导体层表面的第一连接件以及位于第二半导体层表面的第二连接件；

所述第一连接件包括位于第一半导体层表面的第一连接层、位于第一连接层表面的第一金属层以及位于第一金属层表面的第一插塞；

所述第二连接件包括位于第二半导体表面的第二连接层、位于第二连接层表面的第二金属层以及位于第二金属层表面的第二插塞。

6.如权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述第一半导体层和第二半导体层的厚度在0.1μm到0.13μm范围内。

7.如权利要求1所述的二极管，其特征在于，所述第一半导体层的掺杂浓度在10¹⁴atom/cm³到10¹⁵atom/cm³范围内；所述第二半导体层的掺杂浓度在10¹⁴atom/cm³到10¹⁵atom/cm³范围内。

8.一种二极管的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

形成位于衬底上相邻的第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层和第二半导体层相接触构成PN结，所述第一半导体层与静电接收端相连，所述第二半导体层与静电释放端相连，使所述PN结为反向 偏置状态，所述第一半导体层和第二半导体层具有齿形交界面；

采用离子注入的方式形成所述第一半导体层和所述第二半导体层；

具体为：

在衬底表面形成半导体材料层，所述半导体材料层包括相邻的第一区域和第二区域；

在所述第二区域表面形成第一掩膜，所述第一掩膜朝向所述第一区域的侧面为齿形表面；对所述第一区域的半导体材料层进行第一离子注入以形成第一半导体层；

在所述第一区域表面形成第二掩膜，所述第二掩膜朝向所述第一区域的侧面为齿形表面，且第二掩膜朝向所述第一区域的侧面与第一掩膜朝向所述第一区域的侧面相互啮合；对所述第二区域的半导体材料层进行第二离子注入以形成第二半导体层。