具有非对称结构的台面晶闸管制造技术

一种具有非对称结构的台面晶闸管，该台面晶闸管的PN结J1，位于内侧的台面槽具有两个曲面即第一曲面和第二曲面，位于外侧的台面槽具有一个曲面即第三曲面，形成非对称结构。本实用新型专利技术采用非对称台面结构的高压整流产品，更加有效的提了PN结处的空间展宽，拉大表面空间电荷区，降低表面电场，从而提高高压整流芯片的击穿电压，击穿电压能达到2500～3000V，击穿电压提升约40％左右。电压提升约40％左右。电压提升约40％左右。

【技术实现步骤摘要】
具有非对称结构的台面晶闸管


[0001]本技术涉及一种台面晶闸管，具体地涉及非对称台面结构的高压整流管及其制作方法。

技术介绍

[0002]在现有的高压整流芯片产品的设计中，都是采用对称台面结构，如图2所示，将高压整流芯片的PN结腐蚀形成一定角度的台面，提高PN结的少数载流子的空间展宽，拉大表面空间电荷区，降低表面电场，从而提高高压整流芯片的击穿电压。
[0003]一般而言，每个高压整流芯片在磷区扩散完成后，通过一次台面槽光刻，将高压整流芯片需要形成台面槽的区域曝露出来，采用氟化铵腐蚀液腐去该区域的二氧化硅薄膜，接着采用HF+HNO3的混合液对该区域进行刻蚀，一般刻蚀深度为60～100微米，然后去除表面光刻胶，接下来采用玻璃粉的悬浊液进行表面涂覆，然后在500～750度的高温扩散炉中进行烧结，形成玻璃层。
[0004]但是，现有的工艺技术，很难达到2000V以上的高压。
[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，需要一种提高高压整流芯片电压的新型方法

技术实现思路

[0006]本技术的目的是针对可控硅电压不够高的问题，提出一种设计结构，以克服现有技术上的电压缺陷，该结构能够有效的提高高压整流芯片的击穿电压，同时还能有效地降低台面槽宽度，提高高压整流芯片源区面积，降低高压整流芯片的正向压降。
[0007]本技术的技术方案是：
[0008]一种具有非对称结构的台面晶闸管，该台面晶闸管的PN结J1，位于内侧的台面槽具有两个曲面即第一曲面和第二曲面，位于外侧的台面槽具有一个曲面即第三曲面，形成非对称结构。
[0009]进一步地，第一曲面所对应台面区域的曲率半径大于第二曲面所对应台面区域的曲率半径；且第二曲面所对应台面区域的曲率半径与第三曲面所对应台面区域的曲率半径相等。
[0010]进一步地，第一曲面的曲率半径为100～200微米；第二曲面和第三曲面的曲率半径为30～90微米。
[0011]进一步地，第二曲面和第三曲面所对应台面区域的深度均为60～100微米。
[0012]进一步地，第一曲面所对应台面区域的深度均为20～60微米。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]本技术采用了两次光刻成形，优化了两次台面槽的宽度，整体宽度小于传统一次光刻的台面槽宽度，从而更加提高了高压整流芯片的有源区面积，降低了高压整流芯片的正向压降，正向压降下降约5％左右。
[0015]本技术采用非对称台面结构的高压整流产品，更加有效的提了PN 结处的空
间展宽，拉大表面空间电荷区，降低表面电场，从而提高高压整流芯片的击穿电压，击穿电压能达到2500～3000V，击穿电压提升约40％左右。
[0016]本技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0017]通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0018]图1为本技术中具有非对称结构的台面晶闸管结构示意图。
[0019]图2为
技术介绍
中现有台面结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0021]如图1所示，一种具有非对称结构的台面晶闸管，该台面晶闸管的PN 结J1，位于内侧的台面槽具有两个曲面即第一曲面1和第二曲面2，位于外侧的台面槽具有一个曲面即第三曲面3，形成非对称结构。
[0022]其中：第一曲面1所对应台面区域的曲率半径大于第二曲面2所对应台面区域的曲率半径；且第二曲面2所对应台面区域的曲率半径与第三曲面3所对应台面区域的曲率半径相等，具体的，第一曲面1的曲率半径为 100～200微米；第二曲面2和第三曲面3的曲率半径为30～90微米。
[0023]其中：第二曲面2和第三曲面3所对应台面区域的深度均为60～100微米；第一曲面1所对应台面区域的深度均为20～60微米。
[0024]本技术采用了两次光刻形成非对称结构，优化了两次台面槽的宽度，整体宽度小于传统一次光刻的台面槽宽度，从而更加提高了高压整流芯片的有源区面积，降低了高压整流芯片的正向压降，原结构正向压降约 1.05V，新结构正向压降约1.0V，正向压降下降约5％左右。
[0025]具体实施时：
[0026]非对称台面结构高压整流芯片的制作方法如下，在高压整流芯片上，通过一次槽光刻，版图采用比现用的台面槽宽度要窄的一个槽宽度，采用负性光刻胶，台面槽区域不曝光，然后采用氟化铵腐蚀液去除该区域的二氧化硅，接着采用HF+HNO3进行硅的刻蚀，深度为60～100微米，然后去除表面光刻胶，接下来进行二次槽光刻，版图采用内侧比一次槽版约宽50 微米，外侧比一次台面槽窄的槽版，仍然采用负性光刻胶，然后采用氟化铵腐蚀该区域的二氧化硅，接着仍采用HF+HNO3进行硅的刻蚀，深度为 20～60微米，然后去除表面光刻胶，接下来采用玻璃粉的悬浊液进行表面涂覆，然后在500～750度的高温扩散炉中进行烧结，熔融成玻璃层，形成非对称台面结构的高压整流芯片。
[0027]本技术采用非对称台面结构的高压整流产品，更加有效的提了PN 结处的空间展宽，拉大表面空间电荷区，降低表面电场，从而提高高压整流芯片的击穿电压，击穿电
压能达到2500～3000V，原击穿电压约2000V左右，击穿电压提升约40％左右。
[0028]以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本
的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有非对称结构的台面晶闸管，其特征在于，该台面晶闸管的PN结J1，位于内侧的台面槽具有两个曲面即第一曲面(1)和第二曲面(2)，位于外侧的台面槽具有一个曲面即第三曲面(3)，形成非对称结构。2.根据权利要求1所述的具有非对称结构的台面晶闸管，其特征在于，第一曲面(1)所对应台面区域的曲率半径大于第二曲面(2)所对应台面区域的曲率半径；且第二曲面(2)所对应台面区域的曲率半径与第三曲面(3)所对应台面区域的曲率半径相等。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：何春海，刘美蓉，张俊，
申请(专利权)人：江苏东晨电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：