低反压功率晶体管的制作方法

本实用新型涉及半导体功率器件，特别涉及一种低反压功率晶体管。

背景技术：

晶体管由半导体材料组成，晶体管基于输入的电流或电压，改变输出端的阻抗，从而控制通过输出端的电流，并且晶体管输出信号的功率可以大于输入信号的功率，因此晶体管可以作为电流开关或作为电子放大器。在不同的应用场景下，对功率管的性能有不同的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种低反压功率晶体管，本实用新型的低反压功率晶体管反压低，集电极电流I_C大，尺寸小。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种低反压功率晶体管，晶圆片尺寸为1.78mm×1.78mm，低掺杂N型集电区上设有高掺杂P型基区，基区上设有高掺杂N型发射区，所述晶圆片为磊晶矽晶圆片，所述发射区为若干等距离间隔排列的柱状发射区，每个所述柱状发射区上设有发射区引线孔，发射极引线由发射区金属化电极条连接至发射极电极；每个所述柱状发射区四角基区上设有基区引线孔，基极引线由基区金属化电极条连接至基极电极；基极金属化电极条和发射极金属化电极条之间通过绝缘槽分隔开；所述低掺杂N型集电区上，高掺杂P型基区外围处设有保护环结构，所述低掺杂N型集电区、保护环、高掺杂N型发射区、高掺杂P型基区上设有磊晶外延层；所述磊晶外延层、高掺杂N型发射区、高掺杂P型基区上沉积阳极金属；低掺杂N型集电区背面沉积阴极金属。

作为本实用新型的进一步优选，所述保护环结构总宽度为102μm，由低掺杂N型集电区和低掺杂N型集电区外围宽40μm的高掺杂N型保护环组成，高掺杂N型保护环和高掺杂P型基区的横向距离为62μm。

作为本实用新型的进一步优选，所述发射区引线孔为直径为30μm的圆孔，基区引线孔为直径为25μm的圆孔；相邻两个发射区引线孔的中心距为140μm，发射区金属化电极条宽度为62μm，基区金属化电极条宽度为53μm。

作为本实用新型的进一步优选，所述绝缘槽的宽度为12.5μm。

作为本实用新型的进一步优选，所述绝缘槽的宽度为15μm。

作为本实用新型的进一步优选，所述低掺杂N型集电区电阻率为5Ω·cm。

作为本实用新型的进一步优选，所述阳极金属为Al，阴极金属为Ag；阳极金属沉积厚度为4μm，阴极Ag金属层沉积厚度为0.68μm。

作为本实用新型的进一步优选，所述阳极金属和阴极金属外有保护膜。

本实用新型的低反压功率晶体管V_CBO、V_CEO低，尺寸小，集电极电流I_C大。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的芯片平面结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的芯片晶格单元平面结构示意图；

图3为本实用新型晶体管外围保护环结构示意图；

其中，图中涉及的数值单位为μm。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示的低反压功率晶体管，硅晶片尺寸为1.78mm×1.78mm，晶格单元数目为100个。晶圆片材质为磊晶矽晶圆片，在电阻率为5Ω·cm的低掺杂N型集电区1上设有高掺杂P型基区2，基区2上设有高掺杂N型发射区3，所述发射区3由若干等距离间隔排列的柱状发射区31组成，每个所述柱状发射区31上设有发射区引线孔32，发射区引线由发射极金属化电极条4a连接至发射极电极5a；每个所述柱状发射区31四角基区2上设有基区引线孔21，基极引线由基极金属化电极条4b连接至基极电极5b；基极金属化电极条4b和发射极金属化电极条4a之间通过宽度为12.5μm的绝缘槽6分隔开；所述低掺杂N型集电区1上，高掺杂的P型基区2外围处设有保护环7结构，所述低掺杂N型集电区1、保护环7、高掺杂N型发射区3、高掺杂P型基区2上设有磊晶外延层8；所述磊晶外延层8、高掺杂N型发射区3、高掺杂P型基区2上沉积Al阳极金属5；低掺杂N型集电区1背面沉积Ag阴极金属9；阳极金属Al和阴极金属Ag外设有保护膜10。

本实施例中，所述保护环7结构总宽度为102μm，由低掺杂N型集电区1和低掺杂N型集电区外围宽40μm的高掺杂N型保护环71组成，高掺杂N型保护环71和高掺杂P型基区2的横向距离为62μm。

所述发射区引线孔32为直径为30μm的圆孔，基区引线孔21为直径为25μm的圆孔，相邻两个发射区引线孔32的中心距为140μm，发射区金属化电极条4a宽度为62μm，基区金属化电极条4b宽度为53μm。阳极Al金属层5沉积厚度为4μm，阴极Ag金属层9沉积厚度为0.68μm。

本实施例的高反压功率晶体管，V_CBO=300V，V_CEO=150V，I_Cmax=8A。