CN201966215U - 复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件 - Google Patents

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袁德成
张意远
俞栋梁
冯亚宁
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Abstract

本实用新型涉及一种复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件，包括有：由中间层单晶硅本体及依附在中间层单晶硅本体的上掺杂层和下掺杂层组成的芯片体、台面、上电极金属层、下电极金属层，所述台面为两并列且相隔一定间距的双沟槽，两并列双沟槽内为钝化保护区域，两并列双沟槽的外侧为预留机械切割区域，所述上电极金属层位于芯片体双沟槽复合多层钝化区的中间上方，下电极金属层位于下掺杂层的外侧。本实用新型具有以下优点：设立了预留机械切割区域，硅片切割为芯片时在预留机械切割区域切割，避免了切割刀直接作用在玻璃钝化层上，切割是在芯片不使用区域上进行，切割损伤层及扩展损伤层均落在芯片不使用区域内，产品质量得以保证。

Description

复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体器件，更具体地说涉及一种复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件。
背景技术：
在现有技术中，大功率硅半导体整流器件在其实际应用中因为高电压、大电流使得器件的发热较小功率器件严重很多，器件中的核心——整流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，芯片在由硅片进行切割成型变成一个独立单元时，采用的是机械切割的方式，机械切割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机械损伤，都有可能使得大功率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。
实用新型内容：
本实用新型的目的是针对现有技术不足之处而提供一种特性优良、性能稳定、可靠性高的复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件。
本实用新型的目的是通过以下措施来实现：一种复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件，包括有由中间层单晶硅本体及依附在中间层单晶硅本体的上掺杂层和下掺杂层组成的芯片体、台面、上电极金属层、下电极金属层，其特征在于，所述台面为两并列且相隔一定间距的双沟槽，两并列双沟槽内为钝化保护区域，两并列双沟槽的外侧为预留机械切割区域，所述沟槽由中间层单晶硅体与上掺杂层构成，沟槽表面依次层叠有微氧化层、多晶硅薄膜、氮化硅薄膜、玻璃层组成的复合内钝化层；所述上电极金属层位于芯片体双沟槽复合多层钝化区中间的上方，下电极金属层位于下掺杂层的外侧。
所述上掺杂层为P型硼结区，下掺杂层为衬底N型磷结区。
所述上掺杂层为N型磷结区，下掺杂层为衬底P型硼结区。
与现有技术相比，本实用新型的复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件，具有以下优点：由于采用了台面为两并列且相隔一定间距的双沟槽，双沟槽的外侧为预留机械切割区域，这样可以将芯片在由硅片进行切割成型变成一个独立单元时，可能产生的任何微小机械损伤所带来的潜在失效的风险排除在外。双沟槽结构的芯片在切割后将切割之损伤全部留在了芯片的非工作区内，令任何机械损伤不涉及到芯片工作时的台面，从而有效地保证了产品的优良特性及高的可靠性和稳定性。
附图说明：
图1为本实用新型实施例结构示意图。
图中标识：中间层单晶硅本体100、上掺杂层101、双沟槽钝化保护区域102、上电极金属层103、下电极金属层104、下掺杂层105、多晶硅薄膜106、氮化硅薄膜107、玻璃钝化层108、预留机械切割区域109。
具体实施方式：
下面结合附图对具体实施方式作详细说明：图1给出了本实用新型实施例结构示意图。图中，一种复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件，包括有由中间层单晶硅本体100及依附在中间层单晶硅本体100的上掺杂层101和下掺杂层105组成的芯片体、双沟槽钝化保护区域102、上电极金属层103、下电极金属层104，所述双沟槽钝化保护区域102为两并列且相隔一定间距的双沟槽，双沟槽的外侧为预留机械切割区域109，所述沟槽由中间层单晶硅本体100与上掺杂层101构成，沟槽表面依次层叠有多晶硅薄膜106、氮化硅薄膜107、玻璃钝化层108组成的复合内钝化层；所述上电极金属层103位于芯片体双沟槽复合多层钝化区中间的上方，下电极金属层104位于下掺杂层的外侧。本实用新型还可进一步采取如下措施：或上掺杂层101为P型硼结区，下掺杂层105为衬底N型磷结区；或上掺杂层101为N型磷结区，下掺杂层105为衬底P型硼结区，以满足不同场合的需要。
本实用新型设立了预留机械切割区域，硅片切割为芯片时在预留机械切割区域切割，避免了切割刀直接作用在玻璃钝化层上，切割是在芯片不使用区域上进行，切割损伤层及扩展损伤层均落在芯片不使用区域内，产品质量得以保证。
上述实施例并不构成对本实用新型的限制，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件，包括有由中间层单晶硅本体及依附在中间层单晶硅本体的上掺杂层和下掺杂层组成的芯片体、台面、上电极金属层、下电极金属层，其特征在于，所述台面为两并列且相隔一定间距的双沟槽，两并列双沟槽内为钝化保护区域，两并列双沟槽的外侧为预留机械切割区域，所述沟槽由中间层单晶硅体与上掺杂层构成，沟槽表面依次层叠有微氧化层、多晶硅薄膜、氮化硅薄膜、玻璃层组成的复合内钝化层；所述上电极金属层位于芯片体双沟槽复合多层钝化区中间的上方，下电极金属层位于下掺杂层的外侧。
2.根据权利要求1所述的复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件，其特征在于所述芯片体的上掺杂层为N型磷结区，下掺杂层为P型硼结区。
3.根据权利要求1所述的复合内钝化层双沟槽结构大功率硅整流器件，其特征在于所述芯片体的上掺杂层为P型硼结区，下掺杂层为N型磷结区。
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