台面型半导体器件的制作方法

文档序号:11320145阅读:544来源:国知局

本实用新型涉及半导体器件技术领域,尤其是一种台面型半导体器件。



背景技术:

在以往的台面型(Mesa型)半导体器件中,已知的以下几种形成钝化层及金属层的方法,如刀刮法、电泳法、光阻玻璃法、CVD等,均采用将完成PN结制作的晶片腐蚀出窄槽,在槽璧上涂布或烧结玻璃等单层或者多层绝缘膜形成钝化层,然后在半导体层的表面上制作电极。玻璃属于一种脆性材料,这些方法形成的玻璃厚度大多不均匀,且后续切割成单颗芯片时,玻璃层是脆性材料在切割断面处易产生微裂纹;以往台面型半导体器件的玻璃钝化层位于芯片的最外侧,易受到碰撞等损伤,也会导致产生微裂纹。这些裂纹在使用中会逐渐扩展,从而影响到PN结乃至整个芯片,导致器件寿命降低或很快失效。另外,之后利用电镀法等形成金属层时,易在钝化层上附着金属,因钝化层都较薄,影响PN结的电场分布和器件的耐ESD能力,降低了器件的可靠性。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种高性能、高可靠性、和使用寿命长的台面型半导体器件。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案:一种台面型半导体器件,包括N+型半导体衬底;N型半导体层,接合于所述N+型半导体衬底的表面;P+型半导体层,接合于所述N型半导体层的表面,与所述N型半导体层共同形成PN接合部;第一沟槽,从所述P+型半导体层的表面到达所述N型半导体层中;钝化层,填充于所述第一沟槽内;第二沟槽,位于相邻的两个第一沟槽之间;钝化薄膜,设在第二沟槽的表面;金属层,形成在所述P+型半导体层和N+型半导体衬底的表面。

进一步地,所述钝化薄膜延伸到所述第一沟槽的钝化层上。

进一步地,所述钝化层由SiO2、Si3N4、SIPOS、SiC、聚酰亚胺、玻璃中的一种或多种材料固化制作形成。

进一步地,第二沟槽的深度超过第一沟槽的深度,第一沟槽的宽度为350μm-450μm,深度为35μm-45μm。

进一步地,该钝化薄膜为SiO2或者聚酰亚胺薄膜。

采用了上述技术方案,本实用新型具有以下的有益效果:

(1)本实用新型的钝化层均匀且厚,可以很好的阻隔开外界杂质,从而可以获得最佳的钝化性能。

(2)本实用新型可以形成较深的沟槽,即使PN接合部耗尽层增宽时也不会暴露到芯片截断面,从而实现器件的更高耐压。

(3)本实用新型的切断面不含有脆性材质,能够抑制破裂、微裂纹的产生,且切断面与半导体结面距离较远,有效降低了切断面的影响,有效实现了台面型半导体器件的高性能、高可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是表示本实用新型台面型半导体器件的剖视图。

图中:1、N+型半导体衬底,2、N型半导体层,3、P+型半导体层,4、PN接合部,5、第一沟槽,6、第二沟槽,7、钝化薄膜,8、金属层,9、掩膜。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示的一种台面型半导体器件,包括N+型半导体衬底1;N型半导体层2,接合于所述N+型半导体衬底1的表面;P+型半导体层3,接合于所述N型半导体层2的表面,与所述N型半导体层2共同形成PN接合部4;第一沟槽5,从所述P+型半导体层3的表面到达所述N型半导体层2中;钝化层,填充于所述第一沟槽5内;第二沟槽6,位于相邻的两个第一沟槽5之间;钝化薄膜7,设在所述第二沟槽6的表面;金属层8,形成在所述P+型半导体层3和N+型半导体衬底1的表面。

具体地,第二沟槽6的深度超过第一沟槽5的深度,第一沟槽5的宽度为350μm-450μm,深度为35μm-45μm。第一沟槽5的宽深比大,底部平坦,填充的钝化层完全填满第一沟槽5。

具体地,该钝化层由SiO2、Si3N4、SIPOS、SiC、聚酰亚胺、玻璃等中的一种或多种材料固化制作形成。

具体地,该钝化薄膜7为SiO2或者聚酰亚胺薄膜。

在上述的实施方式中,以作为台面型半导体器件的PN结二极管为例说明了本实用新型,但本实用新型并不受此限制。例如,本实用新型可适用于除PN结二极管外的二极管(例如:肖特基二极管、触发二极管、PIN二极管等)、晶体管(三极管、MOSFET、IGBT等)、可控硅以及其它半导体器件。钝化层的材质仅需考虑作为半导体钝化作用的要求,而不必考虑后续切割的影响。钝化层均匀且厚,可以很好的阻隔开外界杂质,从而可以获得最佳的钝化性能。此外,最终可以形成较深的沟槽,即使PN接合部耗尽层增宽时也不会暴露到芯片截断面,可以实现器件的更高耐压。器件的切断面不在含有脆性材质,能够抑制破裂、微裂纹的产生,且切断面与半导体结面距离较远,有效降低了切断面的影响,这些措施有效实现了台面型半导体器件的高性能、高可靠性。

以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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