專利名稱：平面晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種晶體管，具體地，涉及一種平面晶體管。
背景技術(shù)：
晶體管的最大集電極電流一般是指晶體管的直流電流放大倍數(shù)在此電流下，衰減 到規(guī)定幅度；而晶體管的最大集電極脈沖電流則要求晶體管在規(guī)定的脈沖內(nèi)，其工作電流 不能超過最大集電極脈沖電流，否則，晶體管將損壞。從晶體管的設(shè)計來看，要提高晶體管 的最大集電極脈沖電流，必須提高鋁電極的有效厚度。一般而言，半導(dǎo)體硅器件平面晶體管制造工藝過程中需要在硅片表面熱生長第一 鈍化層，再采用化學(xué)氣相淀積的方法生長表面鈍化層，兩個鈍化層疊加共同保護硅片表面 的PN結(jié)。然后，通過光刻的方法選擇性去除引線孔處的鈍化層，露出電極處的硅，在硅上面 蒸發(fā)金屬鋁作為內(nèi)引線及引出電極，以實現(xiàn)與外引線相聯(lián)。在鋁線條寬度確定的情況下，鋁 電極的厚度越厚，承載的電流越大，但也增加了光刻難度。對于功率平面晶體管而言，需要 較厚的鋁層來滿足大電流的需求。參見圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的平面晶體管的芯片(一般為 硅片)上形成有發(fā)射區(qū)3、基區(qū)4以及集電區(qū)6，在平面晶體管的芯片上依次形成層疊的第 一鈍化層5 (其厚度例如為1-2 μ m)和第二鈍化層2 (其厚度例如為0. 5-1 μ m)，這種現(xiàn)有 技術(shù)的平面晶體管存在如下缺陷參見圖1所示，在二層鈍化層5，2形成后，如上所述，采 用光刻技術(shù)形成引線孔，光刻各層鈍化層采用同一塊光刻版，從而在二層鈍化層的對準(zhǔn)發(fā) 射區(qū)和基區(qū)的位置分別形成引線孔，該引線孔的深度較深，這樣，在隨后的鋁電極蒸鍍工藝 中，由于蒸鍍工藝形成的鋁電極的厚度是既定的，例如鋁電極厚度為4-5 μ m，因此在引線孔 上部的周緣區(qū)域(圖1中的a處)的鋁會比其它位置正常厚度的鋁要薄許多，這種平面晶 體管在實際應(yīng)用過程中，如果在線路中如果遇到大電流通過時，引線孔上部尖角處的鋁難 以承受，會在此處發(fā)生鋁燒熔現(xiàn)象，從而造成晶體管參數(shù)特性變壞而失效。有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，需要一種新型的平面晶體管。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種新型的平面晶體管，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷， 該平面晶體管能夠有效地防止引線孔周緣區(qū)域的鋁電極燒熔，增強平面晶體管的工作可靠 性。上述目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)平面晶體管，包括芯片、鋁電極、以及彼此層疊 的第一鈍化層和第二鈍化層，所述芯片上形成有發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)，所述第一鈍化層和 第二鈍化層上形成有引線孔，所述引線孔分別對準(zhǔn)所述發(fā)射區(qū)和基區(qū)并填充有所述鋁電 極，其中，所述引線孔形成為臺階孔，所述鋁電極對應(yīng)地形成有至少兩級臺階。優(yōu)選地，所述引線孔形成為具有兩級臺階的臺階孔，所述鋁電極對應(yīng)地形成有兩 級臺階。通過本實用新型的上述技術(shù)方案，由于本實用新型的第一鈍化層和第二鈍化層中
3的引線孔形成為臺階孔，這樣在蒸鍍鋁電極時，雖然蒸鍍工藝中形成的鋁電極的厚度是既 定的，但由于引線孔中存在臺階，因此引線孔上部周緣處的鋁電極相應(yīng)地形成有臺階，這樣 引線孔上部周緣處的鋁電極會顯著增厚，足以承受平面晶體管在使用過程中的大電流，從 而有效地改善了平面晶體管在大電流工作條件下的可靠性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的平面晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型具體實施方式
的平面晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1鋁電極；2第二鈍化層；3發(fā)射區(qū)；4基區(qū)；5第一鈍化層；6集電區(qū)
具體實施方式
以下結(jié)合附圖描述本實用新型平面晶體管的具體實施方式
。參見圖2，本實用新型的平面晶體管包括芯片(一般為硅片)，該芯片上形成有發(fā) 射區(qū)3、基區(qū)4和集電區(qū)6，在該芯片上依次形成有層疊的第一鈍化層5和第二鈍化層2，第 一鈍化層5和第二鈍化層2上形成有引線孔，該引線孔分別對準(zhǔn)發(fā)射區(qū)3和基區(qū)4(即圖2 顯示的分別對住發(fā)射區(qū)3和基區(qū)4的兩個引線孔)，該引線孔中填充有鋁電極1，其中，所述 引線孔分別形成為臺階孔，相應(yīng)地，所述鋁電極形成有至少兩級臺階。如圖2所示，優(yōu)選地，引線孔形成為具有兩級臺階的臺階孔，相應(yīng)地，鋁電極1形成 有兩級臺階。實際上，本實用新型是將多層鈍化層的橫向結(jié)構(gòu)設(shè)計為臺階形狀，避免了普通引 線孔制作所產(chǎn)生的較深深度，提高了引線孔上部周緣處(圖2中的b處)的鋁電極1的厚 度，使產(chǎn)品能夠承受較大的電流。在此需要特別說明的是，圖2中顯示的臺階式引線孔僅是為說明而例舉的一種具 體結(jié)構(gòu)形式，在實際應(yīng)用過程中，引線孔可以具有多種臺階孔形式，而并不限于圖2中顯示 的臺階引線孔的具體細節(jié)，其只要引線孔形成臺階孔，均屬于本實用新型的技術(shù)構(gòu)思。以下以圖2中的平面晶體管為例，來說明具有臺階式引線孔的平面晶體管的制作 步驟，其主要包括以下步驟第一，在芯片上熱生長形成第一層鈍化層5后，用光刻技術(shù)對第一鈍化層進行第 一次光刻腐蝕，稱為開一次引線孔，其一次引線孔的邊長尺寸比最終設(shè)計的電極引線孔邊 長尺寸寬，例如寬5-10 μ m(不同的產(chǎn)品尺寸有所區(qū)別)；第二，在第一層鈍化層5上采用化學(xué)氣相淀積形成第二層鈍化層2，再用光刻的方 法腐蝕掉第二層鈍化層2，稱為開二次引線孔，該二次引線孔的尺寸就是電極引線孔最終尺 寸，從而形成圖2所示的臺階式引線孔。第三，用蒸發(fā)臺蒸鍍額定厚度的鋁膜，即鋁電極1，從圖2中可以看到，鋁電極在引 線孔上部周緣區(qū)域會自然形成有至少兩級臺階；第四，用常規(guī)光刻的方法將不需要鋁覆蓋處的鋁去除掉，保留電極孔處的鋁電極。也就是說，本實用新型可以通過大、小孔光刻版來降低兩層鈍化層用普通光刻的 方法(采用同一塊光刻版)所形成的較深的引線孔，在鋁層覆蓋后，每個臺階尖角處的鋁層 厚度明顯增加了(見圖2中的b處)，保證了最薄處的鋁層都可以承受較大的電流。[0023]由上描述可見，本實用新型的平面晶體管將第一鈍化層和第二鈍化層中的引線孔 形成為臺階孔，這樣在蒸鍍鋁電極時，雖然蒸鍍工藝中形成的鋁電極的厚度是既定的，但由 于引線孔中存在臺階，因此引線孔上部周緣處的鋁電極相應(yīng)地形成有臺階，這樣引線孔上 部周緣處的鋁電極會顯著增厚，足以承受平面晶體管在使用過程中的大電流，從而有效地 改善了平面晶體管在大電流工作條件下的可靠性，目前此工藝經(jīng)過驗證已完全達到了設(shè)計 的要求。在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，可以通過任何合適的方式進 行任意組合，其同樣落入本實用新型所公開的范圍之內(nèi)。同時，本實用新型的各種不同的實 施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實 用新型所公開的內(nèi)容。此外，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新 型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均 屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型的保護范圍由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.平面晶體管，包括芯片、鋁電極(1)、以及彼此層疊的第一鈍化層( 和第二鈍化層 O)，所述芯片上形成有發(fā)射區(qū)(3)、基區(qū)(4)和集電區(qū)(6)，所述第一鈍化層和第二鈍化層 上形成有引線孔，所述引線孔分別對準(zhǔn)所述發(fā)射區(qū)和基區(qū)并填充有所述鋁電極，其特征是， 所述弓丨線孔形成為臺階孔，所述鋁電極對應(yīng)地形成有至少兩級臺階。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面晶體管，其特征是，所述引線孔形成為具有兩級臺階的 臺階孔，所述鋁電極(1)對應(yīng)地形成有兩級臺階。
專利摘要平面晶體管，包括芯片、鋁電極(1)、以及彼此層疊的第一鈍化層(5)和第二鈍化層(2)，所述芯片上形成有發(fā)射區(qū)(3)、基區(qū)(4)和集電區(qū)(6)，所述第一鈍化層和第二鈍化層上形成有引線孔，所述引線孔分別對準(zhǔn)所述發(fā)射區(qū)和基區(qū)并填充有所述鋁電極，所述引線孔形成為臺階孔，所述鋁電極對應(yīng)地形成有至少兩級臺階。本實用新型的平面晶體管的引線孔中存在臺階，因此引線孔上部周緣處的鋁電極會相應(yīng)地形成有臺階，這樣引線孔上部周緣處的鋁電極會顯著增厚，足以承受平面晶體管在使用過程中的大電流，從而有效地改善了平面晶體管在大電流工作條件下的可靠性。
文檔編號H01L29/417GK201927611SQ20102068498
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者蔣榮慶, 陳震 申請人:揚州晶新微電子有限公司