[发明专利]一种PN结嵌入玻璃钝化器件的结构设计

说明书

技术领域

本发明属于半导体二极管领域，是一种独特的玻璃钝化器件的结构设计和制造方法。

其PN界的嵌入，极大提高了器件的抗电流能力，并且由于腐蚀的台面深度浅，腐蚀时间短，均匀性好，碎片率低，击穿电压的一致性远优于传统玻璃钝化结构的器件。该类器件将会广泛应用于电源，静电保护，稳压以及节能灯电子镇流器的领域。

背景技术

玻璃钝化器件，在通讯，能源，节能产业迅猛发展的今天，越来越受到重视，现有的结构和工艺方法，是在N型单晶片或外延片，P型单晶片或外延片通过高温扩散，通常1200℃以上温度扩散形成PN结。通常在电阻率为0.001-几十Ω·cm硅片上扩散几十个小时，形成几十微米的PN结，再通过腐蚀玻璃钝化形成独立PN结(如图1)，提高功率冲击减少PN结漏电，光刻窗口后，淀积金属形成电极，最后再通过塑封或者玻璃封装形成成品器件。

发明内容

上述已知的玻璃钝化器件，通常扩散温度高，时间长，结深，台面腐蚀深度必须深于PN结，因此台面占据的芯片无效面积必然很大，芯片制造成本也因此增加，无形中增加了成本，没有竞争优势。

为了在玻璃钝化器件工艺中降低成本，提高中档率，同时保证器件具有良好的抗电流能力，我们发明了本发明之一种PN结嵌入及玻璃钝化器件的结构设计。

本发明是如下技术实现的，如图2在半导体硅衬底1扩散杂质2，然后腐蚀台面，再进行高温再扩散。最后进行氧化层腐蚀和玻璃钝化以及镀金属层，形成独立的器件。

采用本发明的结构和实现方法，台面深度浅，有效的PN结区域大，抗电流能力优于同等芯片尺寸结构传统玻璃钝化结构器件。

附图说明

图1是常规玻璃钝化器件制作工艺方法结构示意图

图2是N型单晶片或P型单晶片制作新型器件结构图

图3是N型或P型单晶片制作双向器件工艺方法示意图

具体实施方式

在硅衬底1上液态源或乳胶源或纸源进行大面积与衬底异型的杂质扩散。在一定温度下形成5-30um的结深2，然后通过光刻胶或者氧化层掩蔽，用硅腐蚀液腐蚀15-35um的台面3，再通过1150℃-1300℃高温扩散，根据器件要求结深20-80um不等4。最后进行台面清洗，玻璃钝化以及镀金属层，划片后即形成独立的器件。

“一种PN结嵌入及玻璃钝化器件的结构设计”的发明点在于：

1嵌入PN结，提高抗电流能力。

2台面深度浅，碎片率低。

“一种PN结嵌入玻璃钝化器件的结构设计”的优点：

1可减小芯片面积，降低生产成本。

2抗电流能力强。

3高温漏电流极小。

4生产工艺简单，碎片率低。

综上所述，本发明的“一种PN结嵌入及玻璃钝化器件的结构设计”具有很强的产业化价值，符合申请发明型专利的要求，并且本发明工艺未见于刊物和公开使用，符合发明专利的申请条件，故提出申请。