專利名稱：臺面型雙向觸發(fā)二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種半導(dǎo)體器件，特別是一種臺面型雙向觸發(fā)二極管。
背景技術(shù)：
臺面型二極管是二極管的一種，因為在制作過程中，只保留PN結(jié)及其必要的部分，腐蝕掉不必要的部分，其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺面形，因而得名。雙向觸發(fā)二極管(DIAC)是一種對稱性的半導(dǎo)體器件。傳統(tǒng)的臺面型雙向觸發(fā)二極管芯片普遍采用三層對稱工藝設(shè)計，如圖I所示，該工藝對硅基片11厚度要求嚴格，為滿 足雙結(jié)特性，其厚度必須小于150 μ m，兩PN結(jié)13和15間距很窄(約40 μ m)，經(jīng)雙面腐蝕形成雙臺面后硅基片11腐蝕槽間距更窄，制程損耗較高且操作困難。有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出臺面型雙向觸發(fā)二極管，本案由此產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種對硅基片厚度無要求、制程損耗低且可靠性高的五層結(jié)構(gòu)的雙向觸發(fā)二極管。為達到上述目的，本實用新型的解決方案如下臺面型雙向觸發(fā)二極管，包括娃基片，在娃基片的上表面設(shè)有第一擴散層，在娃基片的下表面設(shè)有第二擴散層；在第一擴散層上設(shè)有第三擴散層，在第二擴散層上設(shè)有第四擴散層，第三擴散層、第一擴散層、硅基片、第二擴散層和第四擴散層依次排列形成對稱性的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。其中，第一擴散層和硅基片之間設(shè)有第一 PN結(jié)，第二擴散層和硅基片之間設(shè)有第二 PN結(jié)，第三擴散層和第一擴散層之間設(shè)有第三PN結(jié)，第四擴散層和第二擴散層之間設(shè)有第四PN結(jié)；上述第一 PN結(jié)、第二 PN結(jié)、第三PN結(jié)和第四PN結(jié)均為平面結(jié)。臺面型雙向觸發(fā)二極管上下表面各形成一個凸臺，第一 PN結(jié)、第二 PN結(jié)、第三PN結(jié)和第四PN結(jié)均暴露在凸臺四周側(cè)壁上，凸臺四周側(cè)壁上覆蓋有鈍化層。上述二極管的上下兩個表面均沉積有金屬導(dǎo)電層。第一 PN結(jié)與第三PN結(jié)之間的距離等于第二 PN結(jié)與第四PN結(jié)之間的距離，均為2 20微米。第三擴散層、第一擴散層、娃基片、第二擴散層和第四擴散層對稱性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為N++/P+/N/P+/N++o或者,第三擴散層、第一擴散層、娃基片、第二擴散層和第四擴散層對稱性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為 P++/N+/P/N+/P++o臺面型雙向觸發(fā)二極管工作原理當所述二極管上下表面間加正向電壓U時，第二 PN結(jié)和第三PN結(jié)正偏，第一 PN結(jié)和第四PN結(jié)反偏，壓降幾乎全部降落在第一 PN結(jié)和第四PN結(jié)上，當電壓U大于第一 PN結(jié)和第四PN結(jié)的雪崩擊穿電壓之和Ubq時，出現(xiàn)電流增力口、電壓減小的負阻現(xiàn)象；同理，當所述二極管上下表面間加反向電壓U,時，第二 PN結(jié)和第三PN結(jié)反偏，第一 PN結(jié)和第四PN結(jié)正偏，其導(dǎo)通過程與上下表面加正向電壓時完全對稱。本實用新型所述的二極管只需通過調(diào)節(jié)幾個PN結(jié)的間距以及各個擴散層的濃度即可滿足所需特性，對硅基片厚度無任何要求，解決了對硅基片厚度要求嚴格且制程損耗大的問題，而且便于操作。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細描述。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)中的雙向觸發(fā)二極管芯片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型新型臺面型雙向觸發(fā)二極管立體圖；圖3是本實用新型N++/P+/N/P+/N++型臺面型雙向觸發(fā)二極管結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型P++/N+/P/N+/P++型臺面型雙向觸發(fā)二極管結(jié)構(gòu)示意圖。標號說明現(xiàn)有技術(shù)(圖I):硅基片11、PN結(jié)13、PN結(jié)15 ；硅基片21 ;凸臺22 ;凸臺側(cè)壁221 ；第一擴散層23;第二擴散層24 ;第三擴散層25 ;第四擴散層26 ;第一 PN結(jié)27 ;第二 PN結(jié)28 ;第三PN結(jié)29 ;第四PN結(jié)30 ;金屬導(dǎo)電層31 ;鈍化層32。
具體實施方式
如圖2-3所示，臺面型雙向觸發(fā)二極管，包括硅基片21，在硅基片21的上表面設(shè)有第一擴散層23，在硅基片21的下表面設(shè)有第二擴散層24 ;在第一擴散層23上設(shè)有第三擴散層25,在第二擴散層24上設(shè)有第四擴散層26,第三擴散層25、第一擴散層23、娃基片21、第二擴散層24和第四擴散層26依次排列形成對稱性的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。其中，第一擴散層23和硅基片21之間設(shè)有第一 PN結(jié)27，第二擴散層24和硅基片21之間設(shè)有第二 PN結(jié)28，第三擴散層25和第一擴散層23之間設(shè)有第三PN結(jié)29，第四擴散層26和第二擴散層24之間設(shè)有第四PN結(jié)30 ;上述第一 PN結(jié)27、第二 PN結(jié)28、第三PN結(jié)29和第四PN結(jié)30均為平面結(jié)。臺面型雙向觸發(fā)二極管上下表面各形成一個凸臺22，第一 PN結(jié)27、第二 PN結(jié)28、第三PN結(jié)29和第四PN結(jié)30均暴露在凸臺22四周側(cè)壁221上，凸臺四周側(cè)壁221上覆蓋有鈍化層33。上述二極管的上下兩個表面均沉積有金屬導(dǎo)電層31。第一 PN結(jié)27與第三PN結(jié)29之間的距離等于第二 PN結(jié)28與第四PN結(jié)30之間的距離，均為2 20微米，上述距離可以根據(jù)實際需要進行調(diào)節(jié)。如圖3所不,第三擴散層25、第一擴散層23、娃基片21、第二擴散層24和第四擴散層26對稱性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為N++/P+/N/P+/N++。如圖4所不,第三擴散層25、第一擴散層23、娃基片21、第二擴散層24和第四擴散層26對稱性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)也可以為P++/N+/P/N+/P++。臺面型雙向觸發(fā)二極管工作原理當所述二極管上下表面間加正向電壓U時，第三PN29結(jié)和第二 PN結(jié)28正偏，第一 PN結(jié)27和第四PN結(jié)30反偏，壓降幾乎全部降落在第一 PN結(jié)27和第四PN結(jié)30上，當電壓U大于第一 PN結(jié)27和第四PN結(jié)30的雪崩擊穿電壓之和Um時，出現(xiàn)電流增加、電壓減小的負阻現(xiàn)象；同理，當所述二極管上下表面間加反向電壓U'時，第三PN結(jié)29和第二 PN結(jié)28反偏，第一 PN結(jié)27和第四PN結(jié)30正偏，其導(dǎo)通過程與上下表面加正向電壓時完全對稱。上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員對其所做的適當變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權(quán)利要求1.臺面型雙向觸發(fā)二極管，其特征在于包括硅基片，在硅基片的上表面設(shè)有第一擴散層，在硅基片的下表面設(shè)有第二擴散層；在第一擴散層上設(shè)有第三擴散層，在第二擴散層上設(shè)有第四擴散層，第三擴散層、第一擴散層、硅基片、第二擴散層和第四擴散層依次排列形成對稱性的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；其中，第一擴散層和娃基片之間設(shè)有第一 PN結(jié),第二擴散層和娃基片之間設(shè)有第二 PN結(jié)，第三擴散層和第一擴散層之間設(shè)有第三PN結(jié)，第四擴散層和第二擴散層之間設(shè)有第四PN結(jié)；上述第一 PN結(jié)、第二 PN結(jié)、第三PN結(jié)和第四PN結(jié)均為平面結(jié)。
2.如權(quán)利要求I所述的臺面型雙向觸發(fā)二極管，其特征在于臺面型雙向觸發(fā)二極管上下表面各形成一個凸臺，第一 PN結(jié)、第二 PN結(jié)、第三PN結(jié)和第四PN結(jié)均暴露在凸臺四周側(cè)壁上，凸臺四周側(cè)壁上覆蓋有鈍化層。
3.如權(quán)利要求I所述的臺面型雙向觸發(fā)二極管，其特征在于所述二極管上下表面均沉積有金屬導(dǎo)電層。
4.如權(quán)利要求I所述的臺面型雙向觸發(fā)二極管，其特征在于第一PN結(jié)與第三PN結(jié)之間的距離等于第二 PN結(jié)與第四PN結(jié)之間的距離，均為2 20微米。
5.如權(quán)利要求I所述的臺面型雙向觸發(fā)二極管，其特征在于第三擴散層、第一擴散層、硅基片、第二擴散層和第四擴散層對稱性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為N++/P+/N/P+/N++。
6.如權(quán)利要求I所述的臺面型雙向觸發(fā)二極管，其特征在于第三擴散層、第一擴散層、硅基片、第二擴散層和第四擴散層對稱性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為N++/P+/N/P+/N++。
專利摘要本實用新型公開一種臺面型雙向觸發(fā)二極管，屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域，包括第三擴散層、第一擴散層、硅基片、第二擴散層和第四擴散層，上述結(jié)構(gòu)層依次排列形成對稱性的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。第一擴散層和硅基片之間設(shè)有第一PN結(jié)，第二擴散層和硅基片之間設(shè)有第二PN結(jié)，第三擴散層和第一擴散層之間設(shè)有第三PN結(jié)，第四擴散層和第二擴散層之間設(shè)有第四PN結(jié)；通過調(diào)節(jié)幾個PN結(jié)的間距以及擴散層的濃度即可滿足所需特性，對硅基片厚度無任何要求，解決了對硅基片厚度要求嚴格且制程損耗大的問題，而且便于操作。
文檔編號H01L29/861GK202721130SQ20122036668
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者吳金姿, 保愛林 申請人:紹興旭昌科技企業(yè)有限公司