专利名称：台面型双向触发二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体器件，特别是一种台面型双向触发二极管。
背景技术：
台面型二极管是二极管的一种，因为在制作过程中，只保留PN结及其必要的部分，腐蚀掉不必要的部分，其剩余的部分便呈现出台面形，因而得名。双向触发二极管(DIAC)是一种对称性的半导体器件。传统的台面型双向触发二极管芯片普遍采用三层对称工艺设计，如图I所示，该工艺对硅基片11厚度要求严格，为满 足双结特性，其厚度必须小于150 μ m，两PN结13和15间距很窄(约40 μ m)，经双面腐蚀形成双台面后硅基片11腐蚀槽间距更窄，制程损耗较高且操作困难。有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出台面型双向触发二极管，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种对硅基片厚度无要求、制程损耗低且可靠性高的五层结构的双向触发二极管。为达到上述目的，本实用新型的解决方案如下台面型双向触发二极管，包括娃基片，在娃基片的上表面设有第一扩散层，在娃基片的下表面设有第二扩散层；在第一扩散层上设有第三扩散层，在第二扩散层上设有第四扩散层，第三扩散层、第一扩散层、硅基片、第二扩散层和第四扩散层依次排列形成对称性的导电结构。其中，第一扩散层和硅基片之间设有第一 PN结，第二扩散层和硅基片之间设有第二 PN结，第三扩散层和第一扩散层之间设有第三PN结，第四扩散层和第二扩散层之间设有第四PN结；上述第一 PN结、第二 PN结、第三PN结和第四PN结均为平面结。台面型双向触发二极管上下表面各形成一个凸台，第一 PN结、第二 PN结、第三PN结和第四PN结均暴露在凸台四周侧壁上，凸台四周侧壁上覆盖有钝化层。上述二极管的上下两个表面均沉积有金属导电层。第一 PN结与第三PN结之间的距离等于第二 PN结与第四PN结之间的距离，均为2 20微米。第三扩散层、第一扩散层、娃基片、第二扩散层和第四扩散层对称性导电结构为N++/P+/N/P+/N++o或者,第三扩散层、第一扩散层、娃基片、第二扩散层和第四扩散层对称性导电结构为 P++/N+/P/N+/P++o台面型双向触发二极管工作原理当所述二极管上下表面间加正向电压U时，第二 PN结和第三PN结正偏，第一 PN结和第四PN结反偏，压降几乎全部降落在第一 PN结和第四PN结上，当电压U大于第一 PN结和第四PN结的雪崩击穿电压之和Ubq时，出现电流增力口、电压减小的负阻现象；同理，当所述二极管上下表面间加反向电压U,时，第二 PN结和第三PN结反偏，第一 PN结和第四PN结正偏，其导通过程与上下表面加正向电压时完全对称。本实用新型所述的二极管只需通过调节几个PN结的间距以及各个扩散层的浓度即可满足所需特性，对硅基片厚度无任何要求，解决了对硅基片厚度要求严格且制程损耗大的问题，而且便于操作。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
图I是现有技术中的双向触发二极管芯片结构示意图；图2为本实用新型新型台面型双向触发二极管立体图；图3是本实用新型N++/P+/N/P+/N++型台面型双向触发二极管结构示意图；图4是本实用新型P++/N+/P/N+/P++型台面型双向触发二极管结构示意图。标号说明现有技术(图I):硅基片11、PN结13、PN结15 ；硅基片21 ;凸台22 ;凸台侧壁221 ；第一扩散层23;第二扩散层24 ;第三扩散层25 ;第四扩散层26 ;第一 PN结27 ;第二 PN结28 ;第三PN结29 ;第四PN结30 ;金属导电层31 ;钝化层32。
具体实施方式
如图2-3所示，台面型双向触发二极管，包括硅基片21，在硅基片21的上表面设有第一扩散层23，在硅基片21的下表面设有第二扩散层24 ;在第一扩散层23上设有第三扩散层25,在第二扩散层24上设有第四扩散层26,第三扩散层25、第一扩散层23、娃基片21、第二扩散层24和第四扩散层26依次排列形成对称性的导电结构。其中，第一扩散层23和硅基片21之间设有第一 PN结27，第二扩散层24和硅基片21之间设有第二 PN结28，第三扩散层25和第一扩散层23之间设有第三PN结29，第四扩散层26和第二扩散层24之间设有第四PN结30 ;上述第一 PN结27、第二 PN结28、第三PN结29和第四PN结30均为平面结。台面型双向触发二极管上下表面各形成一个凸台22，第一 PN结27、第二 PN结28、第三PN结29和第四PN结30均暴露在凸台22四周侧壁221上，凸台四周侧壁221上覆盖有钝化层33。上述二极管的上下两个表面均沉积有金属导电层31。第一 PN结27与第三PN结29之间的距离等于第二 PN结28与第四PN结30之间的距离，均为2 20微米，上述距离可以根据实际需要进行调节。如图3所不,第三扩散层25、第一扩散层23、娃基片21、第二扩散层24和第四扩散层26对称性导电结构为N++/P+/N/P+/N++。如图4所不,第三扩散层25、第一扩散层23、娃基片21、第二扩散层24和第四扩散层26对称性导电结构也可以为P++/N+/P/N+/P++。台面型双向触发二极管工作原理当所述二极管上下表面间加正向电压U时，第三PN29结和第二 PN结28正偏，第一 PN结27和第四PN结30反偏，压降几乎全部降落在第一 PN结27和第四PN结30上，当电压U大于第一 PN结27和第四PN结30的雪崩击穿电压之和Um时，出现电流增加、电压减小的负阻现象；同理，当所述二极管上下表面间加反向电压U'时，第三PN结29和第二 PN结28反偏，第一 PN结27和第四PN结30正偏，其导通过程与上下表面加正向电压时完全对称。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的 普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.台面型双向触发二极管，其特征在于包括硅基片，在硅基片的上表面设有第一扩散层，在硅基片的下表面设有第二扩散层；在第一扩散层上设有第三扩散层，在第二扩散层上设有第四扩散层，第三扩散层、第一扩散层、硅基片、第二扩散层和第四扩散层依次排列形成对称性的导电结构；其中，第一扩散层和娃基片之间设有第一 PN结,第二扩散层和娃基片之间设有第二 PN结，第三扩散层和第一扩散层之间设有第三PN结，第四扩散层和第二扩散层之间设有第四PN结；上述第一 PN结、第二 PN结、第三PN结和第四PN结均为平面结。
2.如权利要求I所述的台面型双向触发二极管，其特征在于台面型双向触发二极管上下表面各形成一个凸台，第一 PN结、第二 PN结、第三PN结和第四PN结均暴露在凸台四周侧壁上，凸台四周侧壁上覆盖有钝化层。
3.如权利要求I所述的台面型双向触发二极管，其特征在于所述二极管上下表面均沉积有金属导电层。
4.如权利要求I所述的台面型双向触发二极管，其特征在于第一PN结与第三PN结之间的距离等于第二 PN结与第四PN结之间的距离，均为2 20微米。
5.如权利要求I所述的台面型双向触发二极管，其特征在于第三扩散层、第一扩散层、硅基片、第二扩散层和第四扩散层对称性导电结构为N++/P+/N/P+/N++。
6.如权利要求I所述的台面型双向触发二极管，其特征在于第三扩散层、第一扩散层、硅基片、第二扩散层和第四扩散层对称性导电结构为N++/P+/N/P+/N++。
专利摘要本实用新型公开一种台面型双向触发二极管，属于半导体领域，包括第三扩散层、第一扩散层、硅基片、第二扩散层和第四扩散层，上述结构层依次排列形成对称性的导电结构。第一扩散层和硅基片之间设有第一PN结，第二扩散层和硅基片之间设有第二PN结，第三扩散层和第一扩散层之间设有第三PN结，第四扩散层和第二扩散层之间设有第四PN结；通过调节几个PN结的间距以及扩散层的浓度即可满足所需特性，对硅基片厚度无任何要求，解决了对硅基片厚度要求严格且制程损耗大的问题，而且便于操作。
文档编号H01L29/861GK202721130SQ20122036668
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者吴金姿, 保爱林 申请人:绍兴旭昌科技企业有限公司