CN102110603B - 一种pn结嵌入玻璃钝化半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

玻璃钝化二极管，单向或双向，常用深结扩散工艺，N型单晶片或P型单晶片，在其上通过掺硼或掺磷，进行高温扩散，形成较深PN结。然后进行传统的玻璃钝化(如图1)。但由于产品高压或者功率的要求，PN结很深，从而台面腐蚀深度很深，特别是对硅片厚度要求较薄的产品，碎片率难以控制，而且由于台面的深度，大大牺牲了芯片的有效面积，生产成本加大。本发明采用N型或P型单晶片，通过两次扩散，形成非常好的均匀PN结，而且台面深度浅(如图2)，芯片有效利用率高，生产成本低，并有很好抗电流能力。

Description

一种PN结嵌入玻璃钝化半导体器件的制造方法
技术领域
本发明属于半导体二极管领域，是一种独特的玻璃钝化器件的结构设计和制造方法。
其PN界的嵌入，极大提高了器件的抗电流能力，并且由于腐蚀的台面深度浅，腐蚀时间短，均匀性好，碎片率低，击穿电压的一致性远优于传统玻璃钝化结构的器件。该类器件将会广泛应用于电源，静电保护，稳压以及节能灯电子镇流器的领域。
背景技术
玻璃钝化器件，在通讯，能源，节能产业迅猛发展的今天，越来越受到重视，现有的结构和工艺方法，是在N型单晶片或外延片，P型单晶片或外延片通过高温扩散，通常1200℃以上温度扩散形成PN结。通常在电阻率为0.001-几十Ω·cm硅片上扩散几十个小时，形成几十微米的PN结，再通过腐蚀玻璃钝化形成独立PN结(如图1)，提高功率冲击减少PN结漏电，光刻窗口后，淀积金属形成电极，最后再通过塑封或者玻璃封装形成成品器件。
发明内容
上述已知的玻璃钝化器件，通常扩散温度高，时间长，结深，台面腐蚀深度必须深于PN结，因此台面占据的芯片无效面积必然很大，芯片制造成本也因此增加，无形中增加了成本，没有竞争优势。
为了在玻璃钝化器件工艺中降低成本，提高中档率，同时保证器件具有良好的抗电流能力，我们发明了本发明之一种PN结嵌入及玻璃钝化器件的结构设计。
本发明是如下技术实现的，如图2在半导体硅衬底1扩散杂质2，然后腐蚀台面，再进行高温再扩散。最后进行氧化层腐蚀和玻璃钝化以及镀金属层，形成独立的器件。
采用本发明的结构和实现方法，台面深度浅，有效的PN结区域大，抗电流能力优于同等芯片尺寸结构传统玻璃钝化结构器件。
附图说明
图1是常规玻璃钝化器件制作工艺方法结构示意图
图2是N型单晶片或P型单晶片制作新型器件结构图
图3是N型或P型单晶片制作双向器件工艺方法示意图
具体实施方式
在硅衬底1上液态源或乳胶源或纸源进行大面积与衬底异型的杂质扩散。在一定温度下形成5-30um的结深2，然后通过光刻胶或者氧化层掩蔽，用硅腐蚀液腐蚀15-35um的台面3，再通过1150℃-1300℃高温扩散，根据器件要求结深20-80um不等4。最后进行台面清洗，玻璃钝化以及镀金属层，划片后即形成独立的器件。
“一种PN结嵌入及玻璃钝化半导体器件的制造方法”的发明点在于：
1嵌入PN结，提高抗电流能力。
2台面深度浅，碎片率低。
“一种PN结嵌入玻璃钝化半导体器件的制造方法”的优点：
1可减小芯片面积，降低生产成本。
2抗电流能力强。
3高温漏电流极小。
4生产工艺简单，碎片率低。
综上所述，本发明的“一种PN结嵌入及玻璃钝化半导体器件的制造方法”具有很强的产业化价值，符合申请发明型专利的要求，并且本发明工艺未见于刊物和公开使用，符合发明专利的申请条件，故提出申请。

Claims (3)

1.一种PN结嵌入玻璃钝化半导体器件的制造方法，其特征是：在硅衬底上液态源或乳胶源或纸源进行大面积与衬底异型的杂质扩散，在一定温度下形成5-30um的结深，然后通过光刻胶或者氧化层掩蔽，用硅腐蚀液腐蚀15-35um的台面，再通过1150℃-1300℃高温扩散，根据器件要求结深20-80um不等，最后进行台面清洗，玻璃钝化以及镀金属层，划片后即形成独立的器件。
2.如权利要求1所述的PN结嵌入玻璃钝化半导体器件的制造方法，其特征在于：该PN结嵌入玻璃钝化半导体器件同时进行双面扩散，光刻，腐蚀，形成双向器件。
3.如权利要求1所述的PN结嵌入玻璃钝化半导体器件的制造方法，其特征在于：高温扩散后去除氧化层对台面进行玻璃钝化。
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