CN87100967A - 深区pn结二极管 - Google Patents
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Abstract
一种半导体二极管，其采用深区PN结的结构形式，以耐溶金属为接触电极并选用了钛、铬、银三层金属化系统。用氧化置换反应刻蚀电极。在高真空中进行热处理，使钛与二氧化硅反应形成陶瓷状的化合物。由于采用体内PN结结构，消除了表面影响，在高温下基本上防止了PN结的退化和穿通。
Description
本发明涉及到一种半导体二极管，其结构是在深N+层、深P+层中形成PN结及选用耐熔金属为电极接触金属的二极管芯片，用双端柱引线挟持，熔封于玻璃壳中。
通常的二极管芯片结构如图1所示。其中1为N+硅片衬底，2为N外延层，3为P+层，4为二氧化硅，5为钛或者铬或者金，6为银电极，7为金层，8为银层，9为背面电极。在N型外延层2上选择扩散硼，得到P+层3并形成PN结，在P+层3上刻蚀窗口，溅射或蒸发一层钛或者金、铬金属层5，再镀银加厚，用酸法刻蚀出凸状电极6，在外延片的背面N+层1上蒸金层7、银层8形成电极9，然后将上述的芯片用双端柱引线夹持，放入玻璃壳中，重锤压接在650℃左右的温度中熔封，形成半导体二极管。
这种二极管有以下的不足之处：由于金-硅合金的合金温度约380℃，而玻璃熔封温度为650℃，用金作为接触金属易引起PN结的退化或穿通，降低了产品的耐破坏量。（b）当PN结较浅（1.5μ以内）而以钛做为接触金属时，同样可使PN结退化或者穿通。此外，由于钛与银的膨胀系数相差较大，高温处理后会增大接触电阻，以致于电极脱落。（c）当以铬作为接触金属时，在硅-铬界面易产生氧化物，且在高温下硅/铬/银相互扩散，增大接触电阻。
本发明为克服以上的不足，提供一种具有耐高温、电极与硅片之间接触性能好、反向耐破坏量大的半导体二极管及其制造方法。
图2是本发明的深区PN结二极管芯片的示意图。下面结合图2描述本发明的实施例。
在N型硅片1上选择扩散磷，形成5～6μ的深N+层2，然后分别选择扩散硼形成3～4μ深的P层3和P+层4，P+层4埋在P层3内，这样由深N+层2与P+层4组成了PN结。然后，利用光刻技术，刻蚀出规定的窗口，在窗口处按顺序蒸发一层钛→铬→银，分别形成了接触金属钛层6、过渡金属铬层7及银层，将银层电镀加厚6～7μ，用氧化置换反应刻蚀出凸状电极8。N硅片1的背面利用蒸发形成镍层9、银层10，由镍层9、银层10构成背面电极11。将芯片置放于700～800℃的高真空中热处理40～140分钟后，用双端柱引线挟持，放入玻璃壳中，重锤压接，用650℃以上的温度熔封。
本实施例可得以下结果：
（a）由于采用了体内PN结结构，消除了表面影响，引线孔落在深P区，在高温下完全防止了PN结的退化和穿通，提高了二极管的耐破坏量。
（b）接触金属钛主要在P+层表面的二氧化硅上，经高温处理后使钛与二氧化硅反应形成陶瓷状的化合物，增强了电极的牢固度。
（c）利用了钛/铬/银三层金属化系统，使铬成为过渡金属，防止硅-铬界面的氧化，减小了接触电阻。
（d）利用氧化置换反应刻蚀的方法，避免了酸性刻蚀引起电极不牢的缺陷。
Claims (5)
1、一种深区PN结二极管，其特征是在芯片的深N+层2、深P+层4中形成PN结。
2、根据权利要求1所述的深区PN结二极管，其特征是深P层3的深度为3～4μ，深N+层2的深度为5～6μ。
3、根据权利要求1所述的深区PN结二极管，其特征是接触金属钛层6与深P层3相接触，过渡金属铬层7在钛金属层6和银电极8之间。
4、适用于权利要求1、2、3所述的深区PN结二极管的制造工艺，其特征在于用氧化置换反应刻蚀电极8。
5、适用于权利要求1、2、3所述的深区PN结二极管的制造工艺，其特征在于刻蚀电极8后的芯片在700～800℃的高真空中热处理40～140分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 87100967 CN87100967A (zh) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 深区pn结二极管 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 87100967 CN87100967A (zh) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 深区pn结二极管 |
Publications (1)
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| CN87100967A true CN87100967A (zh) | 1987-11-11 |
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ID=4813086
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 87100967 Pending CN87100967A (zh) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 深区pn结二极管 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN87100967A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102254819A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-11-23 | 陈自雄 | 低栅容金属氧化物半导体p-n结二极管结构及其制作方法 |
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1987
- 1987-02-24 CN CN 87100967 patent/CN87100967A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102254819A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-11-23 | 陈自雄 | 低栅容金属氧化物半导体p-n结二极管结构及其制作方法 |
| CN102254819B (zh) * | 2011-02-25 | 2014-07-09 | 陈自雄 | 低栅容金属氧化物半导体p-n 结二极管结构及其制作方法 |
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Legal Events
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