专利名称：一种硅功率三极管管芯的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体器件制造技术领域。
常规双极型功率三极管管芯是利用常规扩散的方法制造的。其基区宽度是平整的。即是利用基区扩散结深的平整部份和发射区扩散部份所构成。这种方法工艺简便，但也存在着一般双极型器件的弱点，如电流增益(hFE)随温度的变化大，易发生二次击穿，开关特性差等。
本发明的目的是提供一种新的硅双极型功率三极管管芯。它的制管工艺流程与常规方法类同，但生产出的器件却兼含着若干场效应器件的性质。
本发明的目的是这样实现的。
采用常规的制管工艺流程，其区别特征是基区结构是采用扩散纵剖面是带有一个或多个尖峰突起的连续的非均匀扩散区深度结构。
非均匀扩散区是在常规基区窗口内设置许多宽度为d的氧化层长条或圆弧、圆环的介质图形。在基区扩散时，由于侧向扩散的缘故，使氧化层两侧的扩散区在氧化层下相交连，从而形成结深不均匀、表面浓度不均匀的带尖峰状突起的连续的非均匀扩散区深度结构。(后面简称为非均匀扩散基区)。
由于采用了非均匀扩散基区，所以在发射区扩散完成后，基区宽度内含一个或多个突起，形成的器件就含有一个或多个寄生的结型沟道场效应管在内。器件的性能就综合了双极型和场效应型二者的性能。如在低温(-50℃)时，该新器件的电流增益与常温(25℃)相比下降很少(20%以内)。在高温下(100℃)的电流增益与常温(25℃)相比要下降20%左右。又如开关时间，新器件比常规器件在相同的最大xj下要下降10%以上。因此，器件的实用性、可靠性增加了。
附
图1-图11是本发明一个实施例的各工序结构形成示意图。
现结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。
以NPN型硅三极管为例(制管工艺流程、时间、温度、扩散源同常规)(1)氧化在有N+衬底2的硅片1表面生长一层SiO2氧化层3，图1。
(2)光刻基区刻出含二个宽为d的氧化层3的介质图形的基区扩散窗口4，且1.1Xjmax≤d≤1.8Xjmax，其中Xjmax为设计的集电结结深最大值，图2。
(3)硼予扩在光刻出的窗口4上淀积杂质硼P+5，图3。
(4)硼推进及氧化形成第一个PN结，此形成的基区是带有二个尖峰状突起的连续的非均匀扩散的基区结构6，图4。
(5)光刻发射区刻出较基区窗口4为小的发射区扩散窗口7，在此窗口内的表面浓度是非均匀的。图5。
(6)磷予扩在发射区窗口7内均匀淀积N+杂质8。图6。
(7)磷再扩形成第二个PN结，在此形成的发射区9内结深和表面浓度是均匀的。图7。
(8)光刻引线孔10。图8。
(9)铝淀积11。图9。
(10)光刻铝电极及合金化。图10。
(11)背面金属化12。图11。
权利要求
一种硅功率三极管管芯，采用常规的制管工艺流程，其特征在于基区结构是采用扩散区的纵剖面是带有一个或多个尖峰状突起的连续的非均匀扩散区深度结构。
全文摘要
本发明提供了一种硅功率三极管管芯，它是采用常规的制管工艺流程，并利用有尖峰突起的非均匀扩散区基区与常规扩散的发射区来实现其功率管扩散区的制作。本发明制造工艺简便，而制得的器件却综合了若干场效应型器件的性质，故增加了器件的实用性和可靠性。
文档编号H01L21/04GK1084317SQ9311159
公开日1994年3月23日 申请日期1993年7月24日 优先权日1993年7月24日
发明者程铭 申请人:扬州晶体管厂