一種集成保護臺面晶閘管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種集成保護臺面晶閘管，它在玻璃鈍化層上面形成一定厚度的PI膠鈍化層，該PI膠鈍化層在高純氮氣保護下，以280～320℃溫度，經(jīng)過100～150分鐘加熱，使PI膠鈍化層亞胺化并和玻璃鈍化層融合，形成集成保護層。所述臺面晶閘管的玻璃鈍化層表面覆蓋有PI膠鈍化層，玻璃鈍化層和PI膠鈍化層形成集合保護層。通過本實用新型的上述技術(shù)方案，采用玻璃鈍化+PI膠鈍化工藝，形成集成保護層。有效改善了鈍化層的電荷分布，從而有效的降低了晶閘管的漏電流，提高了晶閘管的可靠性。
【專利說明】
一種集成保護臺面晶閘管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種晶閘管，具體地，涉及一種集成保護臺面晶閘管?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]晶閘管的漏電流一般是指在額定結(jié)溫，門極斷路，對應(yīng)于正反向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓的峰值電流。在使用中，漏電流不能過大，否則，晶閘管將不能可靠工作。從晶閘管的設(shè)計來看，要降低晶閘管的漏電流，必須采用更加優(yōu)化的保護方法。
[0003]—般而言，結(jié)合圖1，半導體硅器件臺面晶閘管制造工藝過程中需要在臺面槽中填滿熔融的玻璃粉。然后，通過燒結(jié)的方法，使玻璃粉固定在臺面槽內(nèi)，對裸露的PN結(jié)進行保護，提高臺面晶閘管的擊穿電壓和降低漏電流。表面離子沾污、二氧化硅內(nèi)的堿金屬離子和固定電荷、界面態(tài)、輻射感應(yīng)電荷等都會改變半導體PN結(jié)表面性質(zhì)。鈍化玻璃的關(guān)鍵特性是玻璃中所含有的固定電荷的數(shù)量及類型。它們能改變反偏pn結(jié)空間電荷區(qū)的擴展范圍。對于P+n結(jié)來說，希望玻璃層中含有負電荷，以促使空間電荷區(qū)展寬，降低表面峰值電場。然而過多的負電荷會使空間電荷區(qū)過分展寬，可能使漏電流增大。
[0004]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，需要一種新型的臺面晶閘管?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種集成保護臺面晶閘管，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，該臺面晶閘管能夠有效降低晶閘管的漏電流，實現(xiàn)較高的擊穿電壓和較高的工作可靠性。
[0006]上述目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種集成保護臺面晶閘管的制作方法，它在玻璃鈍化層上面形成一定厚度的PI膠鈍化層，該PI膠鈍化層在高純氮氣保護下，以280?320 °C溫度，經(jīng)過100?150分鐘加熱，使PI膠鈍化層亞胺化并和玻璃鈍化層融合，形成集成保護層。
[0007]優(yōu)選的，具體制作步驟為:
[0008]—、芯片熱生長形成氧化層，用光刻技術(shù)對氧化層進行第一次光刻腐蝕，稱為穿通光刻，擴散形成穿通區(qū)；
[0009]二、在穿通區(qū)的基礎(chǔ)上，用擴散技術(shù)進行芯片正背面雙面硼基區(qū)擴散，形成基區(qū)和陽極；
[0010]三、在基區(qū)的基礎(chǔ)上，采用光刻技術(shù)對氧化層進行第二次光刻腐蝕，稱為開二次陰極區(qū)，形成陰極區(qū)；
[0011]四、用光刻技術(shù)對氧化層進行第三次光刻腐蝕，稱為開臺面槽，通過臺面腐蝕的方法，形成一定深度的臺面槽，通過玻璃鈍化填充，形成玻璃鈍化層；
[0012]五、用光刻技術(shù)對氧化層進行第四次光刻腐蝕，稱為開引線孔，所述引線孔分別對準陰極區(qū)、門極和陽極；
[0013]六、用蒸發(fā)臺蒸額定厚度的鋁膜，形成鋁電極；
[0014]七、用常規(guī)光刻的方法將不需要鋁覆蓋處的鋁去除掉，保留電極孔處的鋁電極；
[0015]八、在鋁電極的基礎(chǔ)上，在鋁電極表面覆蓋PI膠，采用光刻技術(shù)對表面的PI膠進行光刻腐蝕形成PI膠鈍化層；
[0016]九、在玻璃鈍化層上面形成一定厚度的PI膠鈍化層，該PI膠鈍化層在高純氮氣保護下，以280?320 °C溫度，經(jīng)過100?150分鐘加熱，使PI膠鈍化層亞胺化并和玻璃鈍化層融合，形成集成保護層。
[0017]優(yōu)選的，步驟四中，形成一定深度的臺面槽，深為50?80微米。
[0018]優(yōu)選的，在玻璃鈍化層上面形成一定厚度的PI膠鈍化層，厚度為3?10微米。[〇〇19]優(yōu)選的，在玻璃鈍化層上面形成一定厚度的PI膠鈍化層，該PI膠鈍化層在高純氮氣保護下，以300°C溫度，經(jīng)過120分鐘加熱，使PI膠鈍化層亞胺化并和玻璃鈍化層融合，形成集成保護層。
[0020]本實用新型還提供一種集成保護臺面晶閘管，其玻璃鈍化層表面覆蓋有PI膠鈍化層，玻璃鈍化層和PI膠鈍化層形成集合保護層。
[0021]優(yōu)選的，所述臺面晶閘管包括芯片，在該芯片上有陰極區(qū)、基區(qū)、玻璃鈍化層、陰極、門極、陽極、長基區(qū)和穿通區(qū)，在該芯片依次形成有基區(qū)，基區(qū)其上形成有陰極區(qū)，陰極區(qū)兩端形成臺面槽及玻璃鈍化層，玻璃鈍化層表面覆蓋有PI膠鈍化層，玻璃鈍化層和PI膠鈍化層形成集合保護層；陰極區(qū)、基區(qū)和陽極上形成有引線孔，所述引線孔分別對準陰極區(qū)、門極和陽極，該引線孔中填充有鋁電極，鋁電極其上形成PI膠鈍化層。
[0022]優(yōu)選的，所述臺面槽深50?80微米。
[0023]優(yōu)選的，所述玻璃鈍化層表面覆蓋有PI膠鈍化層，該PI膠鈍化層的厚度為3?10微米。[〇〇24]本實用新型的有益效果[〇〇25]通過本實用新型的上述技術(shù)方案，采用玻璃鈍化+PI膠鈍化工藝，形成集成保護層。有效改善了鈍化層的電荷分布，從而有效的降低了晶閘管的漏電流，提高了晶閘管的可靠性?！靖綀D說明】
[0026]圖1為【背景技術(shù)】中臺面晶閘管結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2為本實用新型中臺面晶閘管結(jié)構(gòu)圖。【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的保護范圍不限于此:
[0029]實施例1: 一種集成保護臺面晶閘管的制作方法，它在玻璃鈍化層4上面形成一定厚度的PI膠鈍化層1，該PI膠鈍化層1在高純氮氣保護下，以280?320°C溫度，經(jīng)過100?150 分鐘加熱，使PI膠鈍化層1亞胺化并和玻璃鈍化層4融合，形成集成保護層。
[0030]實施例2:根據(jù)實施例1所述的一種集成保護臺面晶閘管的制作方法，具體步驟為:
[0031]—、芯片熱生長形成氧化層，用光刻技術(shù)對氧化層進行第一次光刻腐蝕，稱為穿通光刻，擴散形成穿通區(qū)9;
[0032]二、在穿通區(qū)9的基礎(chǔ)上，用擴散技術(shù)進行芯片正背面雙面硼基區(qū)擴散，形成基區(qū)3 和陽極7;[〇〇33]三、在基區(qū)3的基礎(chǔ)上，采用光刻技術(shù)對氧化層進行第二次光刻腐蝕，稱為開二次陰極區(qū)，形成陰極區(qū)2;
[0034]四、用光刻技術(shù)對氧化層進行第三次光刻腐蝕，稱為開臺面槽，通過臺面腐蝕的方法，形成一定深度的臺面槽，通過玻璃鈍化填充，形成玻璃鈍化層4;
[0035]五、用光刻技術(shù)對氧化層進行第四次光刻腐蝕，稱為開引線孔，所述引線孔分別對準陰極區(qū)2、門極6和陽極7;
[0036]六、用蒸發(fā)臺蒸額定厚度的鋁膜，形成鋁電極；
[0037]七、用常規(guī)光刻的方法將不需要鋁覆蓋處的鋁去除掉，保留電極孔處的鋁電極；
[0038]八、在鋁電極的基礎(chǔ)上，在鋁電極表面覆蓋PI膠，采用光刻技術(shù)對表面的PI膠進行光刻腐蝕形成PI膠鈍化層1;
[0039]九、在玻璃鈍化層4上面形成一定厚度的PI膠鈍化層1，該PI膠鈍化層1在高純氮氣保護下，以280?320°C溫度，經(jīng)過100?150分鐘加熱，使PI膠鈍化層1亞胺化并和玻璃鈍化層4融合，形成集成保護層。
[0040]實施例3:根據(jù)實施例1所述的一種集成保護臺面晶閘管的制作方法，具體步驟為:
[0041]—、芯片熱生長形成氧化層，用光刻技術(shù)對氧化層進行第一次光刻腐蝕，稱為穿通光刻，擴散形成穿通區(qū)9;[〇〇42]二、在穿通區(qū)9的基礎(chǔ)上，用擴散技術(shù)進行芯片正背面雙面硼基區(qū)擴散，形成基區(qū) 3和陽極7;[〇〇43]三、在基區(qū)3的基礎(chǔ)上，采用光刻技術(shù)對氧化層進行第二次光刻腐蝕，稱為開二次陰極區(qū)，形成陰極區(qū)2;
[0044]四、用光刻技術(shù)對氧化層進行第三次光刻腐蝕，稱為開臺面槽，通過臺面腐蝕的方法，形成一定深度的臺面槽，通過玻璃鈍化填充，形成玻璃鈍化層4;
[0045]五、用光刻技術(shù)對氧化層進行第四次光刻腐蝕，稱為開引線孔，所述引線孔分別對準陰極區(qū)2、門極6和陽極7;
[0046]六、用蒸發(fā)臺蒸額定厚度的鋁膜，形成鋁電極；[〇〇47]七、用常規(guī)光刻的方法將不需要鋁覆蓋處的鋁去除掉，保留電極孔處的鋁電極；
[0048]八、在鋁電極的基礎(chǔ)上，在鋁電極表面覆蓋PI膠，采用光刻技術(shù)對表面的PI膠進行光刻腐蝕形成PI膠鈍化層1;
[0049]九、在玻璃鈍化層4上面形成一定厚度的PI膠鈍化層1，通過亞胺化工藝，使PI膠鈍化層1和玻璃鈍化層4融合，形成集成保護層。
[0050]實施例4:根據(jù)實施例2所述的一種集成保護臺面晶閘管的制作方法，步驟四中，形成一定深度的臺面槽，深為50?80微米。[0051 ]實施例5:根據(jù)實施例1或2所述的一種集成保護臺面晶閘管的制作方法，在玻璃鈍化層4上面形成一定厚度的PI膠鈍化層1，厚度為3?10微米。[0052 ]實施例6:根據(jù)實施例1或2所述的一種集成保護臺面晶閘管的制作方法，在玻璃鈍化層4上面形成一定厚度的PI膠鈍化層1，該PI膠鈍化層1在高純氮氣保護下，以300°C溫度， 經(jīng)過120分鐘加熱，使PI膠鈍化層1亞胺化并和玻璃鈍化層4融合，形成集成保護層。
[0053]實施例7:—種集成保護臺面晶閘管，其玻璃鈍化層4表面覆蓋有PI膠鈍化層1，玻璃鈍化層4和PI膠鈍化層1形成集合保護層。[〇〇54]實施例8:根據(jù)實施例7所述的一種集成保護臺面晶閘管，它包括芯片，在該芯片上有陰極區(qū)2、基區(qū)3、玻璃鈍化層4、陰極5、門極6、陽極7、長基區(qū)8和穿通區(qū)9,在該芯片依次形成有基區(qū)3,基區(qū)3其上形成有陰極區(qū)2,陰極區(qū)2兩端形成臺面槽及玻璃鈍化層4,玻璃鈍化層4表面覆蓋有PI膠鈍化層1，玻璃鈍化層4和PI膠鈍化層1形成集合保護層；陰極區(qū)2、基區(qū)3 和陽極7上形成有引線孔，所述引線孔分別對準陰極區(qū)2、門極6和陽極7,該引線孔中填充有鋁電極，鋁電極其上形成PI膠鈍化層1。[〇〇55]實施例9:根據(jù)實施例8所述的一種集成保護臺面晶閘管，所述臺面槽深50?80微米。
[0056]實施例10:根據(jù)實施例7或8所述的一種集成保護臺面晶閘管，所述玻璃鈍化層4表面覆蓋有PI膠鈍化層1，該PI膠鈍化層1的厚度為3?10微米。
[0057]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神做舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種集成保護臺面晶閘管，其特征在于其玻璃鈍化層(4)表面覆蓋有PI膠鈍化層 (1)，玻璃鈍化層(4)和PI膠鈍化層(1)形成集合保護層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成保護臺面晶閘管，其特征在于它包括芯片，在該芯片 上有陰極區(qū)(2)、基區(qū)(3)、玻璃鈍化層(4)、陰極(5)、門極(6)、陽極(7)、長基區(qū)(8)和穿通區(qū) (9)，在該芯片依次形成有基區(qū)(3)，基區(qū)(3)其上形成有陰極區(qū)(2)，陰極區(qū)(2)兩端形成臺 面槽及玻璃鈍化層(4)，玻璃鈍化層(4)表面覆蓋有PI膠鈍化層(1)，玻璃鈍化層(4)和PI膠 鈍化層(1)形成集合保護層；陰極區(qū)(2)、基區(qū)(3)和陽極(7)上形成有引線孔，所述引線孔分 別對準陰極區(qū)(2)、門極(6)和陽極(7)，該引線孔中填充有鋁電極，鋁電極其上形成PI膠鈍 化層(1)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成保護臺面晶閘管，其特征在于所述臺面槽深50?80 微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種集成保護臺面晶閘管，其特征在于所述玻璃鈍化層 (4)表面覆蓋有PI膠鈍化層(1)，該PI膠鈍化層(1)的厚度為3?10微米。
【文檔編號】H01L21/332GK205582943SQ201620276025
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】何春海
【申請人】江蘇東晨電子科技有限公司