[发明专利]一种改善结终端延伸结构三极管可靠性的器件结构及其制造方法

说明书

本发明涉及一种改善结终端延伸结构三极管可靠性的器件结构及其制造方法，属于集成电路或分立器件制造技术领域。包括N+重掺杂衬底，N+重掺杂衬底上设有高阻层；高阻层上设有P‑型终端结构，P‑型终端结构内设有基区有源区，基区有源区内部设有N+型发射极，高阻层上还设有N+型，N+型、基区有源区和P‑型终端结构上分别设有第一屏蔽层，第一屏蔽层上开设N+型引线孔、基区有源区引线孔和P‑型终端结构引线孔，基区有源区引线孔和P‑型终端结构引线孔上分别设有连接层，N+型引线孔上设有第二屏蔽层，连接层与第二屏蔽层上设有保护层，保护层上设有PAD区。本申请保证在超结温下结终端三极管的击穿不发生退化，提高了芯片的可靠性和合封器件的安全性。

技术领域

本发明涉及一种改善结终端延伸结构三极管可靠性的器件结构及其制造方法，属于集成电路或分立器件制造技术领域。

背景技术

随着电流型驱动IC技术的成熟，在AC/DC电源管理领域，越来越多的终端采用IC+三极管合封成一颗电源管理芯片，用来替换IC+高压VDMOS合封成一颗电源管理芯片。相较于VDMOS芯片，三极管具有较大的成本优势和更好的抗静电能力，在影响芯片导通性能较小的状况下更容易实现更高的击穿电压，比如大于700V、800V、850V等电压档位都是很容易实现。而芯片的饱和压降等增加不是很多。特别是三极管采用了结终端延伸结构后，芯片面积变小，进一步降低了芯片成本后，IC+三极管替换IC+VDMOS组成的电源管理芯片在电池充电、小家电领域占据了主要的市场份额。

三极管与IC合封之后，在贴片封装中是主要的功率型器件，对IC起开关作用和对IC起高压保护作用。贴片封装的热阻要大于传统意义上的单封插件三极管，三极管是主要的发热体，因此三极管普遍工作在超结温状态下。此时三极管在超结温下的击穿是否退化就严重影响了合封器件的安全工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种改善结终端延伸结构三极管可靠性的器件结构及其制造方法，保证在超结温状态下结终端三极管的击穿不发生退化，提高芯片的可靠性和合封器件的安全性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种改善结终端延伸结构三极管可靠性的器件结构，包括N+重掺杂衬底，所述N+重掺杂衬底上设有高阻层；所述高阻层上扩散成型有P-型终端结构，所述P-型终端结构内设有基区有源区，所述基区有源区内部设有N+型发射极，所述高阻层上还设有N+型，所述N+型、基区有源区和P-型终端结构上分别设有第一屏蔽层，所述第一屏蔽层上开设N+型引线孔、基区有源区引线孔和P-型终端结构引线孔，所述基区有源区引线孔和P-型终端结构引线孔上分别设有连接层，所述N+型引线孔上设有第二屏蔽层，所述连接层与第二屏蔽层上设有保护层，所述保护层上设有PAD区。

所述基区有源区的结深值大于高阻层的结深值。

所述第一屏蔽层为二氧化硅制成，第一屏蔽层的厚度大于1μm。

所述保护层为聚酰亚胺光刻胶制成。

所述基区有源区内部设有多个N+型发射极，所述N+型发射极等间距设置。

一种改善结终端延伸结构三极管可靠性的器件结构的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：

步骤一、取包含有N+重掺杂衬底和N型电阻率高的轻掺厚度较厚的高阻层的硅基片，在其高阻层上生长一层二氧化硅的第一屏蔽层，并采用负性光刻胶、接触式曝光、湿法腐蚀的方法形成用于P-型终端结构的窗口；

步骤二、利用第一屏蔽层在P-型终端结构的窗口内注入P型轻掺杂质，注入完成后继续生长氧化层，形成P-型终端结构；

步骤三、采用光刻的方法在P-型终端结构内形成基区有源区的窗口，在基区有源区的窗口进行P型掺杂，通过高温炉管扩散的方法形成基区有源区；