[实用新型]一种汽车模组中反向GPP高压二极管芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车模组中对称高压二极管的生产技术领域，尤其是涉及一种汽车模组中反向GPP高压二极管芯片。

背景技术

应用于汽车控制器件上起整流保护作用的模组，通常由方向相反的两个二极管连接组成，电路图如图4所示。目前半导体行业内的汽车用模组一般由轴向的两个二极管组成，轴向的二极管存在弊病：台面通常采用酸腐工艺形成，这种工艺会造成二极管漏电流大；并且后续组装复杂，过程中容易产生沾污，造成性能变差。GPP二极管具有漏电小，后续组装简单，对性能影响小的特点，于是行业内希望使用GPP二极管代替轴向二极管制作模组，但是由GPP二极管组成的对管，需要方向相反焊接在框架上，如图5所示，这样连接会造成反向二极管的玻璃钝化保护被损伤，影响性能，同时焊接面积减小，会造成散热不良。一般行业内会有人想到使用P型衬底片制作模组中反向GPP二极管，但是制作高电压的反向GPP二极管，需要电阻率很高的P型衬底片，但是P型高电阻率衬底片制作工艺复杂，难度大，成本太高，市场上很难采购。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种汽车模组中反向GPP高压二极管芯片。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种汽车模组中反向GPP高压二极管芯片的生产工艺，其特征在于，具有如下步骤：

a.氧化前处理：分别利用电子清洗剂、去离子水对硅片表面进行化学处理，得到原始硅片；

b.氧化：将原始硅片在1100～1200℃的氧化炉中长一层氧化层做掩膜，阻挡硼扩散源进入N+面、开沟槽；

c.光刻：对氧化后的硅片进行涂胶、曝光、显影工序，形成台面图形；

d.去除单面氧化层：利用硅刻蚀液、去离子水去除硅片单面氧化层；

e.扩散前处理：通过电子清洗剂、去离子水超声溢水对去氧化层后的硅片进行化学处理；

f.硼扩散预沉积：采用在硅片无氧化层面涂覆液态硼液，将涂源后的硅片放入1100～1150℃的扩散炉中进行硼源预沉积；

g.硼扩散：对预沉积后的硅片在1200～1250℃的扩散炉进行扩散深结推进，形成深的P+层；

h.磷源/硼源一次全扩散：对硼扩散后的硅片，在硼扩散面叠加高纯度(XEC级)/高浓度(30％)硼纸源，在另一面叠加高纯度(XTO级)磷纸源，放入1200～1250℃的扩散炉中进行一次全扩散，形成N⁺/P⁺⁺；

i.扩散后处理：用酸浸泡、去离子水超声清洗，使硅片分离，并去除表面氧化层；

j.N⁺面台面腐蚀：使用氢氟酸、硝酸、冰乙酸，按照8∶3∶3的比例刻蚀N⁺面台面沟槽，沟槽深度到达P⁺层，混酸温度控制在8～12℃，并用去离子水冲净；

k.电泳：把硅片放在配置好的电泳液中，根据台面沟槽需沉积的玻璃重量设置时间，进行玻璃电泳；

1.烧结：把电泳后的硅片在800～820℃的烧结炉中进行烧结；

m.去氧化层：用稀释的氢氟酸浸泡、去离子水超声清洗去除烧结后硅片表面氧化层；

n.镀镍、镀金：将去氧化层后的硅片在专用镀槽中进行镀镍、镀金、干燥；

o.芯片切割：用划片机把镀金后的硅片从台面沟槽处划成单个芯片。

该反向GPP高压二极管芯片结构为P⁺⁺-P⁺-N-N⁺型；

反向GPP高压二极管芯的正面截层结构依次为腐蚀沟槽，钝化玻璃，金属层；

反向GPP高压二极管芯的剖面截层结构结构依次为腐蚀沟槽，钝化玻璃，金属层，N+区，基区N，P+区，高浓度P++区。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型的汽车模组中反向GPP高压二极管的芯片生产工艺，通过采用低浓度液态硼源长时间扩散形成较深硼扩散结，减小了基区宽度，降低了体压降，降低了功率损耗。

2、采用高纯度(XEC级)/高浓度(30％)硼纸源扩散，形成平坦性、均一性良好的高浓度硼扩散结，增强了电压的稳定性及抗浪涌能力，同时增强了与金属的欧姆接触。

3、采用在N⁺面腐蚀深沟槽工艺形成台面，解决了反向GPP高压二极管玻璃保护被损伤的问题，同时增加了反向GPP二极管的焊接面积，加强了模组的散热性。

4、采用电泳的玻璃钝化工艺，提高了二极管的击穿电压的稳定性，减小了漏电。