瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，包括有：由中间层单晶硅本体、依附在中间层单晶硅本体的上掺杂层和下掺杂层组成的芯片体、台面、上电极金属层、下电极金属层；所述由中间层单晶硅体与上掺杂层构成的上台面上依次层叠有多晶硅薄膜、氮化硅薄膜、玻璃钝化层组成的上复合内钝化层，也可以同时设有由中间层单晶硅体与下掺杂层构成下复合内钝化层的双向复合内钝化层。本实用新型专利技术具有以下优点：以多晶硅膜作为氮化硅膜的粘附层，再覆盖上特殊的玻璃钝化材料，最后在器件的电极引出端两面用真空离子蒸发或真空溅射镀膜形成金属层，从而确保了后工序封装的质量、以及使用过程中的高稳定性和高可靠性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种半导体器件，更具体地说涉及一种瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构。技术背景在现有技术中，为有效地保护控制系统中电子元器件免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压或感应雷所产生的浪涌脉冲带来的损害，瞬态电压抑制二极管忆广泛地应用于家用电器、电子仪表、通讯设备、电源、计算机系统等各个领域。目前市购的瞬态电压抑制二极管的不足之处是采用简单单层的玻璃层作为半导体器件表面覆盖保护介质膜， 其固定和阻止有害杂质对器件表面的沾污能力以及封装后的热稳定性和可靠性均较差，使得产品无法达到很好的散热效果，经温度冲击和功率老炼筛选后，因内部材料热膨胀系数差异的影响，产品的寿命短、淘汰比例高
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术不足之处而提供一种特性优良、性能稳定、实用性好的瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构。本技术的目的是通过以下措施来实现一种瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，包括有由中间层单晶硅本体、依附在中间层单晶硅本体的上掺杂层和下掺杂层组成的芯片体、台面、上电极金属层、下电极金属层，其特征在于，所述由中间层单晶硅体与上掺杂层构成的上台面上依次层叠有多晶硅薄膜、氮化硅薄膜、玻璃钝化层组成的上复合内钝化层；所述上电极金属层位于芯片体上复合多层钝化区的中间，下电极金属层位于下掺杂层的外侧。所述上掺杂层为P型硼结区，下掺杂层为衬底N型磷结区。所述上掺杂层为N型磷结区，下掺杂层为衬底P型硼结区。所述上、下掺杂层均为P型硼结区，由中间层单晶硅体与下掺杂层构成的下台面与中间层单晶硅体与上掺杂层构成的上台面相对应，下台面同样依次层叠有多晶硅薄膜、 氮化硅薄膜、玻璃钝化层组成的下复合内钝化层，下电极金属层位于芯片体下复合多层钝化区的中间。所述上、下掺杂层均为N型磷结区，由中间层单晶硅体与下掺杂层构成的下台面与中间层单晶硅体与上掺杂层构成的上台面相对应，下台面同样依次层叠有多晶硅薄膜、 氮化硅薄膜、玻璃钝化层组成的下复合内钝化层，下电极金属层位于芯片体下复合多层钝化区的中间。与现有技术相比，由于采用了本技术的瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，具有以下优点以多晶硅膜作为氮化硅膜的粘附层，而氮化硅膜是惰性介质，有着超高致密性、超强硬度、异常稳定的化学特性及优秀的离子与水汽阻挡能力，再覆盖上特殊的玻璃钝化材料，最后在器件的电极引出端两面用真空离子蒸发或真空溅射镀膜形成金属层，从而确保了后工序封装的质量、以及使用过程中的高稳定性和高可靠性。本技术采用氮化硅薄膜固定和阻止有害杂质如钠离子等为主体的多层复合表面内钝化结构，抗钠能力强、漏电流明显降低，热稳定性好，本产品具有单向复合内钝化层和双向复合内钝化层结构，可供需要进行选择。附图说明图1为本技术实施例单向瞬态电压抑制二极管结构示意图。图2为本技术实施例双向瞬态电压抑制二极管结构示意图。图中标识中间层单晶硅本体100、上掺杂层101、多晶硅薄膜102、氮化硅薄膜 103、玻璃钝化层104、下掺杂层105、上电极金属层106、下电极金属层107。具体实施方式以下结合附图对具体实施方式作详细说明图1给出了本技术实施例单向瞬态电压抑制二极管结构示意图。图中，一种瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，包括有由中间层单晶硅本体100、依附在中间层单晶硅本体的上掺杂层101和下掺杂层105组成的芯片体、台面、上电极金属层106、下电极金属层107 ；所述由中间层单晶硅体100与上掺杂层101构成的上台面108上依次层叠有多晶硅薄膜102、氮化硅薄膜103、玻璃钝化层104组成的上复合内钝化层；所述上电极金属层106位于芯片体上复合多层钝化区的中间，下电极金属层107位于下掺杂层105的外侧。 单向瞬态电压抑制二极管可有下列两种结构以适应不同的需要上掺杂层101为P型硼结区，下掺杂层105为衬底N型磷结区；或上掺杂层101为N型磷结区，下掺杂层105为衬底 P型硼结区。本技术还可进一步采取如下措施如图2给出的双向瞬态电压抑制二极管结构示意图。图中所述上掺杂层101、下掺杂层102均为P型硼结区，或上掺杂层101、下掺杂层102均为N型磷结区，由中间层单晶硅体100与下掺杂层102构成的下台面109与中间层单晶硅体100与上掺杂层101构成的上台面108相对应，下台面109同样依次层叠有多晶硅薄膜102、氮化硅薄膜103、玻璃钝化层104组成的下复合内钝化层，下电极金属层107 位于芯片体下复合多层钝化区的中间。本技术在制作时，采用了 LPCVD低压化学气相沉积法生长多晶硅薄膜，单晶硅和多晶硅两种同质物质保证了优异的生长吻合性和粘附力，增加了下道工序对氮化硅的粘附性能和牢度，再用LPCVD低压化学气相沉积法生长氮化硅薄膜。玻璃钝化层采用 ^ IOym的超细微粉配制成浆液，用旋涂法均勻的附在台面造型沟槽内的氮化硅薄膜上。 经过高温烧结形成气泡小、内应力小、反向漏电流小的玻璃钝化膜。再经过氧化、选择性光刻以及选择性腐蚀开出待金属化的电极窗口。然后用真空离子蒸发或真空溅射镀膜技术， 形成金属与硅表面形成良好的欧姆接触的金属层。按上述结构制成的瞬态电压抑制器，是一种二极管形式的高效能保护器件。当瞬态电压抑制二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10_12秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。瞬态电压抑制二极管已广泛应用于飞机引擎、计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表等各个领域。 上述实施例并不构成对本技术的限制，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本技术的保护范围之内。权利要求1.一种瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，包括有由中间层单晶硅本体、依附在中间层单晶硅本体的上掺杂层和下掺杂层组成的芯片体、台面、上电极金属层、下电极金属层，其特征在于，所述由中间层单晶硅体与上掺杂层构成的上台面上依次层叠有多晶硅薄膜、氮化硅薄膜、玻璃钝化层组成的上复合内钝化层；所述上电极金属层位于芯片体上复合多层钝化区的中间，下电极金属层位于下掺杂层的外侧。2.根据权利要求1所述的瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，其特征在于所述芯片体的上掺杂层为P型硼结区，下掺杂层为衬底N型磷结区。3.根据权利要求1所述的瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，其特征在于所述芯片体的上掺杂层为N型磷结区，下掺杂层为衬底P型硼结区。4.根据权利要求1所述的瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，其特征在于所述上、下掺杂层均为P型硼结区，由中间层单晶硅体与下掺杂层构成的下台面与中间层单晶硅体与上掺杂层构成的上台面相对应，下台面同样依次层叠有多晶硅薄膜、氮化硅薄膜、玻璃钝化层组成的下复合内钝化层，下电极金属层位于芯片体下复合多层钝化区的中间。5.根据权利要求1所述的瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，其特征在于所述上、下掺杂层均为N型磷结区，由中间层单晶硅体与下掺杂层构成的下台面与中间层单晶硅体与上掺杂层构成的上台面相对应，下台面同样依次层叠有多晶硅薄膜、氮化硅薄膜、玻璃钝化层组成的下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种瞬态电压抑制二极管的复合内钝化层结构，包括有由中间层单晶硅本体、依附在中间层单晶硅本体的上掺杂层和下掺杂层组成的芯片体、台面、上电极金属层、下电极金属层，其特征在于，所述由中间层单晶硅体与上掺杂层构成的上台面上依次层叠有多晶硅薄膜、氮化硅薄膜、玻璃钝化层组成的上复合内钝化层；所述上电极金属层位于芯片体上复合多层钝化区的中间，下电极金属层位于下掺杂层的外侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁德成，张意远，俞栋梁，郭银银，
申请(专利权)人：上海美高森美半导体有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31