本发明专利技术公开一种平面型单向触发二极管芯片及其制造方法。它包括硅基片，在硅基片的抛光面上设有第一PN结以及第一扩散层，在第一扩散层上设有第二PN结以及第二扩散层，该芯片在厚度方向形成了浓度渐变的三层结构，分别为浓度最低的硅基片，浓度高于硅基片的第一扩散层，浓度高于第一扩散层的第二扩散层，在第一PN结和第二PN结暴露于硅基片的抛光表面上覆盖有钝化层，在第二扩散层的上表面以及硅基片背面沉积金属导电层。本发明专利技术具有制程工艺简单、可靠性高、可替换应用于节能灯半桥逆变器启动电路中双向触发二极管等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体器件，特别是一种。
技术介绍
双向触发二极管是一种双向器件，在I、III象限具有对称的负阻特性，广泛应用于节能灯的半桥振荡器中。传统的双向触发二极管芯片是由杂质对硅片的双向扩散形成两个异型串联的且对称的PN结所构成，经双面腐蚀形成台面。这种工艺对硅片的厚度要求严格，其厚度必须小于150 μ m,因特性需要，两PN结间距很窄(约40 μ m)，在双台面蚀刻过程中制程损耗较高，给生产带来极大的困难。实际上在节能灯启动电路中只用到单结触发特性。而对另一方向只需有一击穿电压低得多的反向阻断特性即可。这一应用条件提醒我们完成同样的触发功能未必需要I、 III象限的对称电特性。因此，本专利技术公开了一种。 不同于双向触发二极管芯片，平面型单向触发二极管是由两个不对称的PN结组成，其在第 I象限中的电特性与双向触发二极管完全相同，而在第III象限则为三极管的发射结特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制程工艺简单、可靠性高、可替换应用于节能灯半桥逆变器启动电路中双向触发二极管的。为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的平面型单向触发二极管芯片，包括硅基片，在硅基片的抛光面上设有第一 PN结以及第一扩散层，在第一扩散层上设有第二 PN结以及第二扩散层，且第一 PN结以及第二 PN结均为曲面结，该芯片在厚度方向形成了浓度渐变的三层结构，分别为浓度最低的硅基片，其浓度Cl为9. 5E15 5E16，浓度高于硅基片的第一扩散层，其最高浓度C2为1. 5E17 8E17，浓度高于第一扩散层的第二扩散层，其最高浓度C3为1E20 2E21，第一 PN结与第二 PN结之间的距离为0. 5 10微米，在第一 PN结和第二 PN结暴露于硅基片的抛光表面上覆盖有钝化层，在第二扩散层的上表面以及硅基片背面沉积金属导电层。所述的平面型单向触发二极管芯片，其钝化层可以是热生长氧化硅、用LPCVD方法沉积的氧化硅、热生长氧化硅与用LPCVD方法沉积的氮化硅的复合钝化层、用LPCVD方法沉积的氧化硅和氮化硅的复合钝化层。一种制造平面型单向触发二极管芯片的方法为a.在硅基片抛光面上经1050 1200°C下湿氧氧化0. 5 2小时生长作为掩蔽层的氧化硅膜，光刻形成一次扩散窗口，b.将一次光刻好的硅基片置于800 1050°C下预沉积30 200分钟，使其表面沉积浓度高于硅基片的浓度Cl且导电类型与之相反的杂质，形成第一 PN结以及第一扩散层，c.将已形成第一 PN结以及第一扩散层的硅基片置于1100 1200°C的有氧环境下再分布扩散2 5小时，使第一扩散层的最高浓度C2达1. 5E17 8E17，与此同时沉积作为二次扩散的掩蔽层，并进行二次光刻形成二次扩散窗口，d.将二次光刻好的硅基片置于800 1100°C下预沉积 20 80分钟，使其表面沉积浓度高于第一扩散层的最高浓度C2且与之导电类型相反的杂质，形成第二 PN结以及第二扩散层，e.将已形成第二 PN结以及第二扩散层的硅基片置于 800 1000°C的有氧环境下再分布扩散30 90分钟，使第一 PN结与第二 PN结之间的距离为0.5 10微米，第二扩散层的最高浓度C3达1E20 2E21。f.在两个PN结暴露于硅基片的抛光表面上沉积钝化层，对暴露于硅基片表面的第一 PN结和第二 PN结实施覆盖， g.在第二扩散层的上表面以及硅基片背面沉积金属导电层，完成金属化。所述的制造平面型单向触发二极管芯片的方法，其硅基片为化学抛光片或机械抛光片。所述的制造平面型单向触发二极管芯片的方法，其扩散方式为掩蔽扩散。本专利技术由于采用了上述技术方案，与现有器件和技术相比具有以下优点(一)解决了对硅片厚度要求严格且制程损耗大的问题对于双向触发二极管芯片，为满足双结特性，硅片厚度必须小于150微米，经双面腐蚀形成双台面后硅片腐蚀槽间距更窄，制程损耗大且操作困难。对于本专利技术只需通过调节两个PN结的间距以及扩散层的浓度使第一 PN结满足所需特性，对硅片厚度无任何要求，便于操作；(二)解决了双台面型双向触发二极管芯片无法自动中测的问题对于双台面型双向触发二极管芯片，在进行中测时需分两面分别测试，因此无法实现晶圆的全自动探针测试。对于本专利技术只需测试第一 PN结的电性参数即可，节省了一半的测试时间，可实现晶圆全自动中测；(三)可实现全自动作业双台面型双向触发二极管芯片测试时分面进行测试、打点，当机械手取料时，位于晶粒背面的打点图形无法被机器识别，因此双台面型双向触发二极管无法实现全自动作业。对于本专利技术由于只需测试其中一面电性，测试、打点均可在一面完成，因此可以实现全自动作业；(四)平面型单向触发二极管芯片由于其两个异型串联的PN结可制作于硅基片的同一面因而可采用平面工艺制造，单面光刻以及单面扩散，避免了双面制作工艺的麻烦，省去了台面腐蚀以及腐蚀槽玻璃钝化等工艺。附图说明图1是现有双向触发二极管特性曲线示意图。图2是本专利技术平面型单向触发二极管特性曲线示意图。图3是本专利技术NP+N++型平面型单向触发二极管芯片结构示意图。图4是本专利技术平面型单向触发二极管芯片浓度分布图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细的描述。实施例1 如图3、图4所示，平面型单向触发二极管芯片，包括硅基片1，在硅基片 1的抛光面上设有第一 PN结2以及第一扩散层3，在第一扩散层3上设有第二 PN结4以及第二扩散层5，且第一 PN结2以及第二 PN结4均为曲面结，该芯片在厚度方向形成了浓度渐变的三层结构，分别为浓度最低的硅基片1，其浓度Cl为9. 5E15 5E16，浓度高于硅基片1的第一扩散层3，其最高浓度C2为1. 5E17 8E17，浓度高于第一扩散层3的第二扩散层5，其最高浓度C3为1E20 2E21，第一 PN结2与第二 PN结4之间的距离6为0. 5 10微米，在第一 PN结2和第二 PN结4暴露于硅基片1的抛光表面7上覆盖有钝化层8，在第二扩散层5的上表面以及硅基片1背面沉积金属导电层9，钝化层8可以是热生长氧化硅、 用LPCVD方法沉积的氧化硅、热生长氧化硅与用LPCVD方法沉积的氮化硅的复合钝化层、用 LPCVD方法沉积的氧化硅和氮化硅的复合钝化层。实施例2 如图4所示，选取浓度Cl为3. 7E16的N型硅基片1，在硅基片1的化学抛光面上经1150摄氏度下湿氧氧化1小时沉积作为掩蔽层的氧化硅膜并光刻形成一次扩散窗口，将一次光刻好的硅基片1置于875摄氏度下预沉积浓度高于硅基片1的P型杂质50分钟，形成第一 PN结2以及第一扩散层3 ；并在1100摄氏度的有氧气氛中再分布3小时，使第一扩散层3最高浓度C2达2. 5E+17 ；与此同时沉积作为二次扩散的掩蔽层，并进行二次光刻形成二次扩散窗口 ；然后在970摄氏度下预沉积浓度高于第一扩散层3的最高浓度C2的N型杂质25分钟，形成第二 PN结4以及第二扩散层5 ；形成第二 PN结4以及第二扩散层5的硅基片置于850摄氏度下的有氧环境中再分布80分钟，使第一 PN结与第二 PN 间距6为1. 5微米，第二扩散层5的最高浓度C3达2E20 ；在两个PN结暴露于硅基片的抛光表面7上沉积作为钝化层的氧化硅膜8，对暴露于硅基片抛光表面7上的第一 PN结本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓爱民，吴金姿，徐泓，保爱林，
申请(专利权)人：绍兴旭昌科技企业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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