一种集成保护台面晶闸管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种集成保护台面晶闸管，它在玻璃钝化层上面形成一定厚度的PI胶钝化层，该PI胶钝化层在高纯氮气保护下，以280～320℃温度，经过100～150分钟加热，使PI胶钝化层亚胺化并和玻璃钝化层融合，形成集成保护层。所述台面晶闸管的玻璃钝化层表面覆盖有PI胶钝化层，玻璃钝化层和PI胶钝化层形成集合保护层。通过本实用新型的上述技术方案，采用玻璃钝化+PI胶钝化工艺，形成集成保护层。有效改善了钝化层的电荷分布，从而有效的降低了晶闸管的漏电流，提高了晶闸管的可靠性。
【专利说明】
一种集成保护台面晶闸管
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种晶闸管，具体地，涉及一种集成保护台面晶闸管。【背景技术】
[0002]晶闸管的漏电流一般是指在额定结温，门极断路，对应于正反向断态重复峰值电压的峰值电流。在使用中，漏电流不能过大，否则，晶闸管将不能可靠工作。从晶闸管的设计来看，要降低晶闸管的漏电流，必须采用更加优化的保护方法。
[0003]—般而言，结合图1，半导体硅器件台面晶闸管制造工艺过程中需要在台面槽中填满熔融的玻璃粉。然后，通过烧结的方法，使玻璃粉固定在台面槽内，对裸露的PN结进行保护，提高台面晶闸管的击穿电压和降低漏电流。表面离子沾污、二氧化硅内的碱金属离子和固定电荷、界面态、辐射感应电荷等都会改变半导体PN结表面性质。钝化玻璃的关键特性是玻璃中所含有的固定电荷的数量及类型。它们能改变反偏pn结空间电荷区的扩展范围。对于P+n结来说，希望玻璃层中含有负电荷，以促使空间电荷区展宽，降低表面峰值电场。然而过多的负电荷会使空间电荷区过分展宽，可能使漏电流增大。
[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，需要一种新型的台面晶闸管。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种集成保护台面晶闸管，以克服现有技术的上述缺陷，该台面晶闸管能够有效降低晶闸管的漏电流，实现较高的击穿电压和较高的工作可靠性。
[0006]上述目的通过如下技术方案实现:一种集成保护台面晶闸管的制作方法，它在玻璃钝化层上面形成一定厚度的PI胶钝化层，该PI胶钝化层在高纯氮气保护下，以280?320 °C温度，经过100?150分钟加热，使PI胶钝化层亚胺化并和玻璃钝化层融合，形成集成保护层。
[0007]优选的，具体制作步骤为:
[0008]—、芯片热生长形成氧化层，用光刻技术对氧化层进行第一次光刻腐蚀，称为穿通光刻，扩散形成穿通区；
[0009]二、在穿通区的基础上，用扩散技术进行芯片正背面双面硼基区扩散，形成基区和阳极；
[0010]三、在基区的基础上，采用光刻技术对氧化层进行第二次光刻腐蚀，称为开二次阴极区，形成阴极区；
[0011]四、用光刻技术对氧化层进行第三次光刻腐蚀，称为开台面槽，通过台面腐蚀的方法，形成一定深度的台面槽，通过玻璃钝化填充，形成玻璃钝化层；
[0012]五、用光刻技术对氧化层进行第四次光刻腐蚀，称为开引线孔，所述引线孔分别对准阴极区、门极和阳极；
[0013]六、用蒸发台蒸额定厚度的铝膜，形成铝电极；
[0014]七、用常规光刻的方法将不需要铝覆盖处的铝去除掉，保留电极孔处的铝电极；
[0015]八、在铝电极的基础上，在铝电极表面覆盖PI胶，采用光刻技术对表面的PI胶进行光刻腐蚀形成PI胶钝化层；
[0016]九、在玻璃钝化层上面形成一定厚度的PI胶钝化层，该PI胶钝化层在高纯氮气保护下，以280?320 °C温度，经过100?150分钟加热，使PI胶钝化层亚胺化并和玻璃钝化层融合，形成集成保护层。
[0017]优选的，步骤四中，形成一定深度的台面槽，深为50?80微米。
[0018]优选的，在玻璃钝化层上面形成一定厚度的PI胶钝化层，厚度为3?10微米。[〇〇19]优选的，在玻璃钝化层上面形成一定厚度的PI胶钝化层，该PI胶钝化层在高纯氮气保护下，以300°C温度，经过120分钟加热，使PI胶钝化层亚胺化并和玻璃钝化层融合，形成集成保护层。
[0020]本实用新型还提供一种集成保护台面晶闸管，其玻璃钝化层表面覆盖有PI胶钝化层，玻璃钝化层和PI胶钝化层形成集合保护层。
[0021]优选的，所述台面晶闸管包括芯片，在该芯片上有阴极区、基区、玻璃钝化层、阴极、门极、阳极、长基区和穿通区，在该芯片依次形成有基区，基区其上形成有阴极区，阴极区两端形成台面槽及玻璃钝化层，玻璃钝化层表面覆盖有PI胶钝化层，玻璃钝化层和PI胶钝化层形成集合保护层；阴极区、基区和阳极上形成有引线孔，所述引线孔分别对准阴极区、门极和阳极，该引线孔中填充有铝电极，铝电极其上形成PI胶钝化层。
[0022]优选的，所述台面槽深50?80微米。
[0023]优选的，所述玻璃钝化层表面覆盖有PI胶钝化层，该PI胶钝化层的厚度为3?10微米。[〇〇24]本实用新型的有益效果[〇〇25]通过本实用新型的上述技术方案，采用玻璃钝化+PI胶钝化工艺，形成集成保护层。有效改善了钝化层的电荷分布，从而有效的降低了晶闸管的漏电流，提高了晶闸管的可靠性。【附图说明】
[0026]图1为【背景技术】中台面晶闸管结构图。
[0027]图2为本实用新型中台面晶闸管结构图。【具体实施方式】
[0028]下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此:
[0029]实施例1: 一种集成保护台面晶闸管的制作方法，它在玻璃钝化层4上面形成一定厚度的PI胶钝化层1，该PI胶钝化层1在高纯氮气保护下，以280?320°C温度，经过100?150 分钟加热，使PI胶钝化层1亚胺化并和玻璃钝化层4融合，形成集成保护层。
[0030]实施例2:根据实施例1所述的一种集成保护台面晶闸管的制作方法，具体步骤为:
[0031]—、芯片热生长形成氧化层，用光刻技术对氧化层进行第一次光刻腐蚀，称为穿通光刻，扩散形成穿通区9;
[0032]二、在穿通区9的基础上，用扩散技术进行芯片正背面双面硼基区扩散，形成基区3 和阳极7;[〇〇33]三、在基区3的基础上，采用光刻技术对氧化层进行第二次光刻腐蚀，称为开二次阴极区，形成阴极区2;
[0034]四、用光刻技术对氧化层进行第三次光刻腐蚀，称为开台面槽，通过台面腐蚀的方法，形成一定深度的台面槽，通过玻璃钝化填充，形成玻璃钝化层4;
[0035]五、用光刻技术对氧化层进行第四次光刻腐蚀，称为开引线孔，所述引线孔分别对准阴极区2、门极6和阳极7;
[0036]六、用蒸发台蒸额定厚度的铝膜，形成铝电极；
[0037]七、用常规光刻的方法将不需要铝覆盖处的铝去除掉，保留电极孔处的铝电极；
[0038]八、在铝电极的基础上，在铝电极表面覆盖PI胶，采用光刻技术对表面的PI胶进行光刻腐蚀形成PI胶钝化层1;
[0039]九、在玻璃钝化层4上面形成一定厚度的PI胶钝化层1，该PI胶钝化层1在高纯氮气保护下，以280?320°C温度，经过100?150分钟加热，使PI胶钝化层1亚胺化并和玻璃钝化层4融合，形成集成保护层。
[0040]实施例3:根据实施例1所述的一种集成保护台面晶闸管的制作方法，具体步骤为:
[0041]—、芯片热生长形成氧化层，用光刻技术对氧化层进行第一次光刻腐蚀，称为穿通光刻，扩散形成穿通区9;[〇〇42]二、在穿通区9的基础上，用扩散技术进行芯片正背面双面硼基区扩散，形成基区 3和阳极7;[〇〇43]三、在基区3的基础上，采用光刻技术对氧化层进行第二次光刻腐蚀，称为开二次阴极区，形成阴极区2;
[0044]四、用光刻技术对氧化层进行第三次光刻腐蚀，称为开台面槽，通过台面腐蚀的方法，形成一定深度的台面槽，通过玻璃钝化填充，形成玻璃钝化层4;
[0045]五、用光刻技术对氧化层进行第四次光刻腐蚀，称为开引线孔，所述引线孔分别对准阴极区2、门极6和阳极7;
[0046]六、用蒸发台蒸额定厚度的铝膜，形成铝电极；[〇〇47]七、用常规光刻的方法将不需要铝覆盖处的铝去除掉，保留电极孔处的铝电极；
[0048]八、在铝电极的基础上，在铝电极表面覆盖PI胶，采用光刻技术对表面的PI胶进行光刻腐蚀形成PI胶钝化层1;
[0049]九、在玻璃钝化层4上面形成一定厚度的PI胶钝化层1，通过亚胺化工艺，使PI胶钝化层1和玻璃钝化层4融合，形成集成保护层。
[0050]实施例4:根据实施例2所述的一种集成保护台面晶闸管的制作方法，步骤四中，形成一定深度的台面槽，深为50?80微米。[0051 ]实施例5:根据实施例1或2所述的一种集成保护台面晶闸管的制作方法，在玻璃钝化层4上面形成一定厚度的PI胶钝化层1，厚度为3?10微米。[0052 ]实施例6:根据实施例1或2所述的一种集成保护台面晶闸管的制作方法，在玻璃钝化层4上面形成一定厚度的PI胶钝化层1，该PI胶钝化层1在高纯氮气保护下，以300°C温度， 经过120分钟加热，使PI胶钝化层1亚胺化并和玻璃钝化层4融合，形成集成保护层。
[0053]实施例7:—种集成保护台面晶闸管，其玻璃钝化层4表面覆盖有PI胶钝化层1，玻璃钝化层4和PI胶钝化层1形成集合保护层。[〇〇54]实施例8:根据实施例7所述的一种集成保护台面晶闸管，它包括芯片，在该芯片上有阴极区2、基区3、玻璃钝化层4、阴极5、门极6、阳极7、长基区8和穿通区9,在该芯片依次形成有基区3,基区3其上形成有阴极区2,阴极区2两端形成台面槽及玻璃钝化层4,玻璃钝化层4表面覆盖有PI胶钝化层1，玻璃钝化层4和PI胶钝化层1形成集合保护层；阴极区2、基区3 和阳极7上形成有引线孔，所述引线孔分别对准阴极区2、门极6和阳极7,该引线孔中填充有铝电极，铝电极其上形成PI胶钝化层1。[〇〇55]实施例9:根据实施例8所述的一种集成保护台面晶闸管，所述台面槽深50?80微米。
[0056]实施例10:根据实施例7或8所述的一种集成保护台面晶闸管，所述玻璃钝化层4表面覆盖有PI胶钝化层1，该PI胶钝化层1的厚度为3?10微米。
[0057]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神做举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种集成保护台面晶闸管，其特征在于其玻璃钝化层(4)表面覆盖有PI胶钝化层 (1)，玻璃钝化层(4)和PI胶钝化层(1)形成集合保护层。2.根据权利要求1所述的一种集成保护台面晶闸管，其特征在于它包括芯片，在该芯片 上有阴极区(2)、基区(3)、玻璃钝化层(4)、阴极(5)、门极(6)、阳极(7)、长基区(8)和穿通区 (9)，在该芯片依次形成有基区(3)，基区(3)其上形成有阴极区(2)，阴极区(2)两端形成台 面槽及玻璃钝化层(4)，玻璃钝化层(4)表面覆盖有PI胶钝化层(1)，玻璃钝化层(4)和PI胶 钝化层(1)形成集合保护层；阴极区(2)、基区(3)和阳极(7)上形成有引线孔，所述引线孔分 别对准阴极区(2)、门极(6)和阳极(7)，该引线孔中填充有铝电极，铝电极其上形成PI胶钝 化层(1)。3.根据权利要求2所述的一种集成保护台面晶闸管，其特征在于所述台面槽深50?80 微米。4.根据权利要求1或2所述的一种集成保护台面晶闸管，其特征在于所述玻璃钝化层 (4)表面覆盖有PI胶钝化层(1)，该PI胶钝化层(1)的厚度为3?10微米。
【文档编号】H01L21/332GK205582943SQ201620276025
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】何春海
【申请人】江苏东晨电子科技有限公司