[发明专利]一种超强雪崩能力的整流二极管芯片的生产工艺

说明书

本发明涉及一种超强雪崩能力的整流二极管芯片的生产工艺，具体步骤如下，1）选料：原硅片采用（100）晶向硅单晶；2）清洗；3）一次扩散，将硼纸磷纸同时放在硅片两侧，同时进炉扩散形成P+和N+；4）电解技术，利用电解原理将硅片表面的硼硅玻璃和磷硅玻璃去除干净；5）一次黄光；6）开沟：每个晶粒在边缘处的形状必须是正斜角大于60℃造型；7）清洗；8）上玻璃粉；9）去氧化膜；10）镀镍；11）测试挑出常规电性不良晶粒；12）切割形成芯片。优点是将原材料选取、一次扩散、扩散结构、吸杂技术、电解技术、表面造型技术和雪崩能力测试等关键技术结合到一起，才能做出达到欧洲雪崩二极管标准，具有超强雪崩能力的雪崩二极管。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种超强雪崩能力的整流二极管芯片的生产工艺。

背景技术

雪崩的概念：二极管反向雪崩倍增概念：当施加一个反向电压时，电场强度E接近一个临界场强时，空间电荷区中载流子在电场加速获得极大的能量，它冲击碰撞一个晶格原子就会产生电子空穴对。如此类推，反复的碰撞就会出现更多的载流子，电流呈雪崩式的增加，瞬间允许通过大电流，所以叫雪崩倍增，反向雪崩在一定的条件下对于设计合理的二极管来说不是破坏性的。

雪崩功率P_RSM：雪崩电压·雪崩电流。

近年来，电力电子技术飞速发展。作为功率半导体器件的基础器件——整流二极管也得到了迅猛的发展。做好现代的雪崩整流二极管是当今社会的一大课题。

一般二极管的正向能承受其额定正向电流的几倍到几十倍，而反向却能承受很小的电流，高水平的雪崩二极管的反向也能承受足够大小的雪崩功率,高水平雪崩整流二极管能有效抑制瞬态电压，允许通过瞬时大电流，从而起到保护器件的作用。当线路中出现过流过压现象，大电流从二极管处通过了，保护了线路中其他设备，而且芯片又不会损坏，具有高可靠性。相当于制作了一个永远不坏的高性能器件。

这种具有高雪崩击穿特性的二极管,在使用中有很大的优越性。

出现瞬态过电压时，箝位住了。

出现瞬态过电流时，允许通过了。

思敏指出，当电场强度 时，都属于雪崩击穿，一般来说6.7V-20000V都属于雪崩二极管。

整流二级管的发展，1、最早人们熟悉的整流二极管是其硬特性,但是却随温度上升而变软2、到后来中国台湾人认识到了正温度特性，给出了ΔVR，又相继给出ΔVF、 测试，这时候的二极管已经展现雪崩特性了，但还不是真正的雪崩二极管，直到当代欧洲人给出了雪崩功率测试，雪崩二极管时代的大门才打开。

1、雪崩线性正温度特性，如图1。PIN硅整流二极管的雪崩电压具有很好的线性正温度特性。即PN结雪崩电压随温度上升而上升，且呈线形关系。正温度特性是雪崩特性的必要不充分条件，从检测上把不具备雪崩特性的剔除。

2、相当大的耐 的能力。雪崩发生时，能承受相当的脉冲过电流，通过反向能力的测试，我们可以知道二极管承受反向雪崩能力的大小。承受的雪崩能量越大，则器件使用就越可靠。

当芯片的尺寸散热一定时，其焦耳功E也是定值， ，对于低压16-45v汽车芯片我们可以采用长脉冲(10~80)ms，对于高压1200V以上芯片，我们可以采用短脉冲例如20us。

3、反向雪崩是可逆的，也就是说对二极管重复施加后，它所有的电、热特性不变。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种超强雪崩能力的整流二极管芯片的生产工艺，工艺完善合理，能够得到一个超强雪崩能力的整流二极管芯片。

本发明的技术方案：

一种超强雪崩能力的整流二极管芯片的生产工艺，具体步骤如下：

1）选料：原硅片采用（100）晶向硅单晶。