一种整流二极管器件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种整流二极管器件，包括上台体和与上台体底面面接触的下台体，上台体和与上台体各自的外侧面均为斜面，此上台体包括轻掺杂N型区、重掺杂N型区，此下台体包括重掺杂P型区、轻掺杂P型区；轻掺杂N型区与重掺杂N型区接触的上部区域且位于第一轻掺杂N型区边缘的四周区域具有中掺杂N型区，轻掺杂P型区与重掺杂P型区接触的下部区域且位于轻掺杂P型区边缘的四周区域具有中掺杂P型区。本发明降低漏电流中来自表面的漏电流，大大降低整个器件的反向漏电流，从而进一步降低了功耗，避免了器件的局部温升，提高了电路稳定性和可靠性。
【专利说明】一种整流二极管器件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种二极管器件，具体涉及一种整流二极管器件。
【背景技术】
[0002]二极管工作主要是靠其中的半导体硅芯片(晶粒)的PN结对于电流可进行正向导通反向截止的特性而实现对电源整流目的，工业、民用、军工等领域均广泛应用，因其是将交流电变成直流电不可缺少的方式，且体积小，长期也没有更好的产品能取代。
[0003]瞬态电压抑制二极管TVS可确保电路及电子元器件免受静电、浪涌脉冲损伤，甚至失效，一般TVS并联于被保护电路两端，处于待机状态。当电路两端受到瞬态脉冲或浪涌电流冲击，并且脉冲幅度超过TVS的击穿电压时，TVS能以极快的速度把两端的阻抗由高阻抗变为低阻抗实现导通，并吸收瞬态脉冲。在此状态下，其两端的电压基本不随电流值变化，从而把它两端的电压箝位在一个预定的数值，该值约为击穿电压的1.3?1.6倍，以而保护后面的电路元件不受瞬态脉冲的影响。
[0004]现有的TVS的击穿电压在6V到600V之间。一般采用单晶硅中扩散受主、施主杂质，通过调整单晶硅电阻率控制产品的击穿电压，并以台面玻璃钝化工艺达到需要电特性。
[0005]正常情况下TVS在电路中处于待机状态，只有在较低的反向漏电流条件下，才能减少器件功耗。通常在TVS两端施加反向电压VR可测试反向漏电流。反向漏电流基本上取决于二极管的击穿模式，当击穿电压>10V时，击穿模式为雪崩击穿，该模式下反向漏电流较小，约在IuA以下。当击穿电压〈10V时，随着电压的减小，所用单晶的掺杂浓度提高，击穿模式由雪崩击穿逐步转变为隧道击穿。对普通的台面玻璃钝化工艺来说，低压TVS反向漏电流会增加几个数量级，一般接近1mA。相应的，其功耗也会增加几个数量级，该功耗会增加器件的局部温升，导致电路不稳定，严重影响器件工作的稳定性和寿命。
[0006]
【发明内容】
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是:提出了一种整流二极管器件，该整流二极管器件降低漏电流中来自表面的漏电流，大大降低整个器件的反向漏电流，从而进一步降低了功耗，避免了器件的局部温升，提高了电路稳定性和可靠性。
[0007]本发明的技术解决方案是这样实现的:一种整流二极管器件，包括上台体和与上台体底面面接触的下台体，所述上台体和与上台体各自的外侧面均为斜面，此上台体包括轻掺杂N型区、重掺杂N型区，此下台体包括重掺杂P型区、轻掺杂P型区；所述重掺杂N型区、轻掺杂N型区接触并位于其正上方，所述重掺杂P型区与轻掺杂P型区接触并位于其正下方，所述上台体的轻掺杂N型区与下台体的轻掺杂P型区接触形成PN结接触面且其位于轻掺杂P型区正上方；
一第一钝化保护层覆盖于重掺杂N型区上表面的边缘区域和重掺杂N型区的侧表面，一第二钝化保护层覆盖于重掺杂P型区上表面的边缘区域和重掺杂P型区的侧表面，上金属层覆盖于重掺杂N型区的中央区域，下金属层覆盖于重掺杂P型区的中央区域；
所述轻掺杂N型区与重掺杂N型区接触的上部区域且位于轻掺杂N型区边缘的四周区域具有中掺杂N型区，此中掺杂N型区的上表面与重掺杂N型区的下表面接触，此中掺杂N型区的外侧面延伸至上台体外侧面，所述轻掺杂P型区与重掺杂P型区接触的下部区域且位于轻掺杂P型区边缘的四周区域具有中掺杂P型区，此中掺杂P型区的下表面与重掺杂P型区的上表面接触，此中掺杂P型区的外侧面延伸至下台体外侧面。
[0008]上述技术方案中的有关内容解释如下:
1.上述方案中，所述上台体的外侧面和与下台体的外侧面的夹角为135°?155°。
[0009]2.上述方案中，所述轻掺杂N型区的浓度扩散结深大于重掺杂N型区的浓度扩散结深，比值为1.5?2:1。
[0010]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
1.本发明整流二极管器件，其包括上台体和与上台体底面面接触的下台体，此上台体包括轻掺杂N型区、重掺杂N型区,此下台体包括重掺杂P型区、轻掺杂P型区,轻掺杂N型区与重掺杂N型区接触的上部区域且位于第一轻掺杂N型区边缘的四周区域具有中掺杂N型区，此中掺杂N型区的上表面与重掺杂N型区的下表面接触，此中掺杂N型区的外侧面延伸至上台体外侧面，所述轻掺杂P型区与重掺杂P型区接触的下部区域且位于轻掺杂P型区边缘的四周区域具有中掺杂P型区，此中掺杂P型区的下表面与重掺杂P型区的上表面接触，此中掺杂P型区的外侧面延伸至下台体外侧面，在低压(IOV以下)TVS在隧道击穿模式下，降低漏电流中来自表面的漏电流，大大降低整个器件的反向漏电流，从而进一步降低了功耗，避免了器件的局部温升，提高了电路稳定性和可靠性。
[0011]2.本发明整流二极管器件，其上台体和与上台体底面面接触的下台体，上台体和与上台体各自的外侧面均为斜面，上台体的外侧面和与下台体的外侧面的夹角为135°?155°，提高了器件耐高温性能，保证了在高温下，能仰制反向电流快速升高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:
附图1为本发明的整流二极管器件结构示意图；
以上附图中:1、上台体；2、下台体；3、轻掺杂N型区；4、重掺杂N型区；5、重掺杂P型区；6、轻掺杂P型区；7、第一钝化保护层；8、第二钝化保护层；9、上金属层；10、下金属层；
11、中掺杂N型区；12、中掺杂P型区。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图来说明本发明。
[0014]如附图1所示的一种整流二极管器件，包括上台体I和与上台体I底面面接触的下台体2，所述上台体I和与下台体2各自的外侧面均为斜面，此上台体I包括轻掺杂N型区3、重掺杂N型区4,此下台体2包括重掺杂P型区5、轻掺杂P型区6 ;所述重掺杂N型区
4、轻掺杂N型区3接触并位于其正上方，所述重掺杂P型区5与轻掺杂P型区6接触并位于其正下方，所述上台体I的轻掺杂N型区3与下台体的轻掺杂P型区6接触形成PN结接触面且其位于轻掺杂P型区6正上方；
一第一钝化保护层7覆盖于重掺杂N型区4上表面的边缘区域和重掺杂N型区4的侧表面，一第二钝化保护层8覆盖于重掺杂P型区5上表面的边缘区域和重掺杂P型区5的侧表面，上金属层9覆盖于重掺杂N型区4的中央区域，下金属层10覆盖于重掺杂P型区5的中央区域；
所述轻掺杂N型区3与重掺杂N型区4接触的上部区域且位于轻掺杂N型区3边缘的四周区域具有中掺杂N型区11，此中掺杂N型区11的上表面与重掺杂N型区4的下表面接触，此中掺杂N型区11的外侧面延伸至上台体I外侧面，所述轻掺杂P型区6与重掺杂P型区5接触的下部区域且位于轻掺杂P型区6边缘的四周区域具有中掺杂P型区12，此中掺杂P型区12的下表面与重掺杂P型区5的上表面接触，此中掺杂P型区12的外侧面延伸至下台体2外侧面。
[0015]上述上台体I的外侧面和与下台体2的外侧面的夹角为135°?155°。
[0016]上述轻掺杂N型区3的浓度扩散结深大于重掺杂N型区4的浓度扩散结深，比值为 1.5?2:1。
[0017]采用上述整流二极管器件时，其在低压(IOV以下)TVS在隧道击穿模式下，降低漏电流中来自表面的漏电流，大大降低整个器件的反向漏电流，从而进一步降低了功耗，避免了器件的局部温升，提高了电路稳定性和可靠性；再次，其上台体和与上台体底面面接触的下台体，上台体和与上台体各自的外侧面均为斜面，上台体的外侧面和与下台体的外侧面的夹角为135°?155°，提高了器件耐高温性能，保证了在高温下，能仰制反向电流快速升闻。
[0018]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种整流二极管器件，其特征在于:包括上台体(1)和与上台体(1)底面面接触的下台体(2)，所述上台体(1)和与下台体(2)各自的外侧面均为斜面，此上台体(1)包括轻掺杂N型区(3)、重掺杂N型区(4)，此下台体(2)包括重掺杂P型区(5)、轻掺杂P型区(6);所述重掺杂N型区(4)、轻掺杂N型区(3)接触并位于其正上方，所述重掺杂P型区(5)与轻掺杂P型区(6)接触并位于其正下方，所述上台体(1)的轻掺杂N型区(3)与下台体的轻掺杂P型区(6)接触形成PN结接触面且其位于轻掺杂P型区(6)正上方； 一第一钝化保护层(7)覆盖于重掺杂N型区(4)上表面的边缘区域和重掺杂N型区(4)的侧表面，一第二钝化保护层(8)覆盖于重掺杂P型区(5)上表面的边缘区域和重掺杂P型区(5)的侧表面，上金属层(9)覆盖于重掺杂N型区(4)的中央区域，下金属层(10)覆盖于重掺杂P型区(5)的中央区域； 所述轻掺杂N型区(3)与重掺杂N型区(4)接触的上部区域且位于轻掺杂N型区(3)边缘的四周区域具有中掺杂N型区(11)，此中掺杂N型区(11)的上表面与重掺杂N型区(4)的下表面接触，此中掺杂N型区(11)的外侧面延伸至上台体(1)外侧面，所述轻掺杂P型区(6)与重掺杂P型区(5)接触的下部区域且位于轻掺杂P型区(6)边缘的四周区域具有中掺杂P型区(12)，此中掺杂P型区(12)的下表面与重掺杂P型区(5)的上表面接触，此中掺杂P型区(12)的外侧面延伸至下台体(2)外侧面。
2.根据权利要求1所述的整流二极管器件，其特征在于:所述上台体(1)的外侧面和与下台体(2)的外侧面的夹角为135°~155°。
3.根据权利要求1或2所述的整流二极管器件，其特征在于:所述轻掺杂N型区(3)的浓度扩散结深大于重 掺杂N型区(4)的浓度扩散结深，比值为1.5^2 =10
【文档编号】H01L29/06GK104009096SQ201410252276
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】陈伟元 申请人:苏州市职业大学