[发明专利]用金属铝膜实现对通隔离扩散的晶闸管芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种用于制造单台面工艺晶闸管的芯片，包含：

位于芯片中间的N型长基区（N1），设置在N型长基区（N1）下侧的第一P型短基区（P1），设置在N型长基区（N1）上侧的第二P型短基区（P2）；

设置在第二P型短基区（P2）上的第一扩磷区域（N2），设置在第一扩磷区域（N2）上的阴极；设置在第二P型短基区（P2）上的门极；设置在第一P型短基区（P1）上的阳极；

设置在N型长基区（N1）周边的隔离墙，设置在第二P型短基区（P2）与隔离墙之间的钝化台面，其特征在于：所述隔离墙由蒸发金属铝扩散形成。

2.如权利要求1所述用于制造单台面工艺晶闸管的芯片，其特征在于：

在所述第一P型短基区（P1）上还设置有第三扩磷区域（N4）；则所述阳极设置在所述第一P型短基区（P1）和所述第三扩磷区域（N4）上；

在所述第二P型短基区（P2）上还设置有第二扩磷区域（N3）；则所述门极设置在所述第二扩磷区域（N3）上，而所述阴极设置在所述第一扩磷区域（N2）和所述第二P型短基区（P2）上。

3.如权利要求1或2所述用于制造单台面工艺晶闸管的芯片，其特征在于，

在所述隔离墙上设置有划切区域；

在所述门极与阴极之间，所述钝化台面与阴极之间，所述钝化台面与门极之间，分别设置有引线区域。

4.一种用于制造单台面工艺晶闸管的芯片的制作方法，所述芯片包含：

位于N型长基区（N1）及其上下两侧的第二P型短基区（P2）和第一P型短基区（P1）；设置在第二P型短基区（P2）上的第一扩磷区域（N2），及设置在第一扩磷区域（N2）上的阴极；设置在第二P型短基区（P2）上的门极，及设置在第一P型短基区（P1）上的阳极；设置在N型长基区（N1）周边的隔离墙，及设置在第二P型短基区（P2）与隔离墙之间的钝化台面，其特征在于：

所述芯片的隔离墙是经过第一方法或第二方法形成的，其中，

所述第一方法包含以下步骤：硅片双面经过喷砂、光刻对版标记、蒸发金属铝后，进行反刻金属铝以保留对应隔离墙位置上的金属铝，再进行真空合金后，经过对通隔离扩散形成所述的隔离墙；

所述第二方法包含以下步骤：硅片双面经过氧化、光刻隔离窗口、沉积多晶硅薄膜及蒸发金属铝后，进行反刻金属铝以保留隔离窗口上的金属铝，再通过对通隔离扩散形成所述的隔离墙。

5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于： 

所述第一方法中，双面蒸发金属铝膜的厚度为0.2~1.0um；

反刻金属铝膜后，保留在对应隔离墙位置上的金属铝宽度为80~200um；

真空合金时，合金温度480~520℃，合金时间20~40分钟；

对通隔离扩散时，扩散温度1200~1280℃，扩散时间20~60小时，以实现硅片厚度为200-500um的对通隔离；扩散气氛：氮气与氧气比例5:1~10:1，其中，氮气流量2~6L/min，氧气流量0.2~0.6L/min，升温速率3~5℃/min、降温速率1~3℃/min；形成的隔离墙厚度为100~300um。

6.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于：

所述第二方法中，在硅片双面形成的氧化层的厚度≥1.0um；

双面光刻隔离窗口时，所述隔离窗口的宽度为80-200um，并腐净隔离窗口内的氧化层；

在硅片两侧的表面及硅片两侧的隔离窗口内沉积多晶硅薄膜，所述多晶硅薄膜的厚度为0.3-2.0um；

双面蒸发金属铝，使得铝膜厚度为0.2~1.0um；

反刻金属铝，只保留所述隔离窗口上的金属铝膜宽度为80~200um；

对通隔离扩散时，扩散温度1200~1280℃，扩散时间20~60小时，以实现硅片厚度为200-500um的对通隔离；扩散气氛：氮气与氧气比例5:1~10:1，其中氮气流量2~6L/min，氧气流量0.2~0.6L/min，升温速率3~5℃/min、降温速率1~3℃/min；形成的隔离墙厚度为100~300um；

所述第二方法中还包含在对通隔离扩散后进行的表面腐蚀，以去除隔离窗口内的铝硅合金层。