[发明专利]一种AC-DC低压续流二极管芯片结构

说明书

本发明公开了一种AC‑DC低压续流二极管芯片结构，涉及半导体器件技术领域。本发明中：上掺杂层和中间本体层之间设有连续闭环沟槽；沟槽的表面依次覆盖有玻璃层和氧化层；上电极层位于连续闭环沟槽中间的上方；下电极层位于下掺杂层的外侧；氧化层延伸至上掺杂层的外侧芯片分离区域；芯片本体掺杂有金属原子。本发明设立了预留分离单元芯片的切割区域，避免分离单元芯片直接或间接作用在钝化保护区域，从而能够提高产品的可靠性；干法开槽加湿法开槽相结合的方法在保证一定沟深的前提下减小沟宽，从而增大上电极层接触面积，减少芯片的面积与成本；玻璃层加氧化层的钝化保护层在满足低压的应用要求同时降低成本。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，特别是涉及一种AC-DC低压续流二极管芯片结构。

背景技术

LED照明因为其发光效率高，相比起传统照明方式节能明显，寿命更长，已经成为了当今世界的主流照明方式，其用量巨大。但通常其组件体积小、发热量大，所以对器件在不增加成本的情况下对可靠性提出更高要求。

照明产品中使用的LED灯珠以及给手机充电都必须使用直流电源来进行驱动。目前成熟的通用办法是采用AC-DC电源管理芯片，将电网中的交流电转换成合适的直流电源，进而驱动LED灯珠发光。在能量转换的过程中，AC-DC芯片通过不断的快速开关，完成从交流电上的取电，将所需要的能量存储在变压器等感性元件之中。在能量足够时关闭，耗尽时打开从而维持供给和消耗的平衡。但AC-DC关闭时，必须通过续流二极管将感性元件中存储的能量释放给负载，以确保LED灯珠的持续工作。所以目前可靠性高的驱动线路均采用快恢复二极管。

而在现有续流二极管芯片技术中，不是采用平面工艺制得的快恢复外延二极管，就是采用普通台面工艺制得的快恢复二极管。其中快恢复外延二极管虽然可靠性相对较高，但制作成本或价格市场无法接受。普通台面工艺制得的快恢复二极管，成本低廉但可靠性差。

本发明提供一种高可靠性、成本低，正向电流大的AC-DC低压续流二极管芯片结构。器件中的核心——芯片的稳定性和可靠性不单单依靠于优秀的台面表面钝化技术，更依赖于芯片本身的机械结构和性能。众所周知，芯片在由晶圆进行切割成型变成一个独立单元时，采用的是机械或激光切割的方式，其切割及分离所造成的损伤很难在此过程中被完全避免，而那些采用肉眼、甚至在显微镜下都难以辨识的微小损伤，都有可能使得芯片在后续的封装和使用中存在着潜在失效的风险和可能，因此产品的合格率低，生产成本高居不下，芯片切割所产生的隐患严重地影响了产品的可靠性、稳定性和经济性。从而降低电源的体积与成本。从而使得器件满足应用领域高可靠性、低成本、600V及以下电压的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AC-DC低压续流二极管芯片结构，通过设立预留分离单元芯片的切割区域，避免分离单元芯片直接或间接作用在钝化保护区域，从而能够提高产品的可靠性；干法开槽加湿法开槽相结合的方法在保证一定沟深的前提下减小沟宽，从而增大上电极层接触面积，减少芯片的面积与成本；玻璃层加氧化层的钝化保护层在满足低压的应用要求同时降低成本；该芯片结构从而降低电源的体积与成本。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种AC-DC低压续流二极管芯片结构，包括芯片本体、上电极层和下电极层；所述芯片本体自上向下依次为上掺杂层、中间本体层和下掺杂层；所述芯片本体采用P+/N/N+本体或N+/N/P+本体；所述芯片本体的外侧为芯片分离区域；

所述上掺杂层和中间本体层之间设有一连续闭环沟槽；所述连续闭环沟槽的表面依次覆盖有玻璃层和氧化层；所述玻璃层和氧化层构成钝化层；

所述上电极层位于连续闭环沟槽中间的上方；所述下电极层位于下掺杂层的外侧；

所述氧化层延伸至上掺杂层的外侧芯片分离区域；

所述上掺杂层、中间本体层和下掺杂层掺杂有金属原子。