雙極型高反壓功率晶體管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及雙極型功率晶體，特別涉及一種高反壓功率晶體管。
【背景技術(shù)】
[0002]高反壓功率晶體管，一般耐壓很高，Vcbo^ 500V，功率很大，放大倍數(shù)不大，常用于電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能燈、充電器及各類功率開關(guān)電路。高反壓功率晶體管通過硅三重?cái)U(kuò)散平面工藝，輸出特性好、電流容量大。反向電壓和集電區(qū)的摻雜雜質(zhì)濃度，be結(jié)的深度，基區(qū)的寬度，電極的寬度有關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種高反壓，開關(guān)特性好，Icmax大的雙極型高反壓功率晶體管。
[0004]雙極型高反壓功率晶體管，晶圓片的表面積為7.9mmX 7.4mm，低摻雜N型硅集電區(qū)上設(shè)有長方形的高摻雜P型硅的基區(qū)，基區(qū)上設(shè)有高摻雜N型硅的發(fā)射區(qū)，所述發(fā)射區(qū)為若干等距離間隔排列的柱狀發(fā)射區(qū)，每個所述柱狀發(fā)射區(qū)上設(shè)有孔，發(fā)射區(qū)引線由發(fā)射極金屬化電極條連接至發(fā)射極電極；每個所述柱狀發(fā)射區(qū)四角基區(qū)上設(shè)有基區(qū)引線孔，基極引線由基極金屬化電極條連接至基極電極；基極金屬化電極條和發(fā)射極金屬化電極條之間通過絕緣槽分割開；所述雙極型高反壓功率晶體管的晶圓片厚度為280±15μπι，發(fā)射結(jié)深度為28 μπι，集電結(jié)的深度為160 μπι，所述發(fā)射極電極有兩個，分別設(shè)在晶圓片的上下半?yún)^(qū)內(nèi)。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述集電區(qū)的電阻率為120Ω.cm。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述發(fā)射區(qū)引線孔為直徑為46 μπι的圓孔，相鄰兩個發(fā)射區(qū)引線孔的中心距為200 μπι，發(fā)射區(qū)金屬化電極條寬度為110 μπι。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基區(qū)引線孔的為直徑36 μπι的圓孔，基區(qū)引線孔上覆蓋的金屬引線面積大于所述基區(qū)引線孔面積，基區(qū)金屬化電極條寬度為60 μπι。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，相鄰的兩個所述基區(qū)引線孔之間的中心距為200 μπι，在每四個相鄰的所述基區(qū)引線孔的中心部位設(shè)有一個所述集電區(qū)引線孔。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基區(qū)的外圍的集電區(qū)上設(shè)有高摻雜P型硅的保護(hù)環(huán)，高摻雜P型硅的保護(hù)環(huán)深度為160±5 μπι，高摻雜P型硅的保護(hù)環(huán)之外還設(shè)有高摻雜N型硅的保護(hù)環(huán)，高摻雜N型硅的保護(hù)環(huán)的深度為28 μ m，用于減小暗電流。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述絕緣槽的寬度為15 μπι。
[0011]本實(shí)用新型采用低摻雜的集電區(qū)，獲得高反壓，通過擴(kuò)大基極面積，擴(kuò)大Icmax。本基區(qū)金屬實(shí)用新型的版圖，使發(fā)射極的寬度增加以達(dá)到更大的限流，引線孔采用一系列占相鄰四個基區(qū)中心位置的小的圓形引線孔，所有發(fā)射極電流必須流經(jīng)引線孔，這樣的分布限流比寬發(fā)射區(qū)窄引線孔的分布限流效果更好，而且面積利用率極高。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的晶格單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的晶格單元剖視圖。
[0015]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1的保護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、圖2和3所示，雙極型高反壓功率晶體管100，長、寬、高為7.9mmX 7.4X0.28mm、電阻率為50 Ω -cm晶圓片設(shè)置為低摻雜N型硅襯底為集電區(qū)1，集電區(qū)I上設(shè)有圓角長方形的高摻雜P型硅的基區(qū)2，基區(qū)2上設(shè)有高摻雜N型硅的發(fā)射區(qū)3，基區(qū)2和發(fā)射區(qū)3上設(shè)有二氧化硅膜11。發(fā)射區(qū)3由若干等距離間隔排列的柱狀發(fā)射區(qū)31組成，每個柱狀發(fā)射區(qū)31上的二氧化硅膜11上設(shè)有發(fā)射區(qū)引線孔32，二氧化硅膜11上設(shè)有發(fā)射區(qū)金屬化電極條4，芯片上半部的發(fā)射區(qū)金屬化電極條4a連接至第一發(fā)射極電極5a，芯片下半部的發(fā)射區(qū)金屬化電極條4b連接至第二發(fā)射極電極5b。
[0017]基區(qū)2的二氧化硅膜8上設(shè)有基區(qū)引線孔21，基區(qū)引線孔21內(nèi)設(shè)有基區(qū)金屬引線22，基區(qū)金屬引線22覆蓋面積大于基區(qū)引線孔21面積，基區(qū)金屬引線22由基區(qū)金屬化電極條6連接至基極電極8 ;絕緣槽10將發(fā)射區(qū)金屬化電極條4和基區(qū)金屬化電極條6分割開。
[0018]如圖2、3所不，尚反壓功率晶體管的芯片，厚度為280土 15 μm，集電結(jié)?米度為160±5μπι。四角的基區(qū)引線孔21和中心的發(fā)射區(qū)引線孔32構(gòu)成一個晶格單元。柱狀發(fā)射區(qū)31的深度為28 μπι，寬度為110 μm，相鄰兩個柱狀發(fā)射區(qū)31之間的中線距離為170 μπι，柱狀發(fā)射區(qū)31引線孔的直徑為46 μm，發(fā)射區(qū)金屬化電極條4的寬度為110 μπι?；鶇^(qū)2的厚度為160±5μπι，基區(qū)引線孔21的直徑為36 μπι，相鄰的兩個基區(qū)引線孔21的中心距為200 μm，基區(qū)金屬化電極條6寬度為60 μπι。絕緣槽10的寬度為15 μπι。
[0019]如圖4所示，基區(qū)2的外圍的集電區(qū)I上設(shè)有高摻雜P型硅的保護(hù)環(huán)，包括高摻雜P型硅的第一保護(hù)環(huán)91、第二保護(hù)環(huán)92和第三保護(hù)環(huán)93，高摻雜N型硅的第四保護(hù)環(huán)94。第一保護(hù)環(huán)91與基區(qū)2的橫向距離為70 μm，寬度為13 μm，深度為160±5 μπι。第二保護(hù)環(huán)92與第一保護(hù)環(huán)91的橫向距離為75 μm，寬度為13 μm，深度為160±5 μπι。第三保護(hù)環(huán)93與第二保護(hù)環(huán)92的橫向距離為80 μm，寬度為13 μm，深度為160±5 μπι。第四保護(hù)環(huán)94與第三保護(hù)環(huán)93的橫向距離為125 μm，寬度為55 μm，深度為28 μπι。
[0020]本實(shí)施例的高反壓功率晶體管100的ν_=1700ν，VCEO=800V, Ic=20Ao
【主權(quán)項(xiàng)】
1.雙極型高反壓功率晶體管，晶圓片的表面積為7.9mmX 7.4_，低摻雜N型硅集電區(qū)上設(shè)有長方形的高摻雜P型硅的基區(qū)，基區(qū)上設(shè)有高摻雜N型硅的發(fā)射區(qū)，所述發(fā)射區(qū)為若干等距離間隔排列的柱狀發(fā)射區(qū)，每個所述柱狀發(fā)射區(qū)上設(shè)有孔，發(fā)射區(qū)引線由發(fā)射極金屬化電極條連接至發(fā)射極電極；每個所述柱狀發(fā)射區(qū)四角基區(qū)上設(shè)有基區(qū)引線孔，基極引線由基極金屬化電極條連接至基極電極；基極金屬化電極條和發(fā)射極金屬化電極條之間通過絕緣槽分割開；其特征是，所述的晶圓片厚度為280±15μπι，發(fā)射結(jié)深度為28μπι，集電結(jié)的深度為160 μ m，所述發(fā)射極電極有兩個，分別設(shè)在晶圓片的上下半?yún)^(qū)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極型高反壓功率晶體管，其特征是，所述集電區(qū)的電阻率為 120Ω.cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極型高反壓功率晶體管，其特征是，所述發(fā)射區(qū)引線孔為直徑為46 μπι的圓孔，相鄰兩個發(fā)射區(qū)引線孔的中心距為200 μπι，發(fā)射區(qū)金屬化電極條寬度為 110 μπι。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極型高反壓功率晶體管，其特征是，相鄰的兩個所述基區(qū)引線孔之間的中心距為200 μπι，在每四個相鄰的所述基區(qū)引線孔的中心部位設(shè)有一個所述集電區(qū)引線孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極型高反壓功率晶體管，其特征是，所述基區(qū)的外圍的集電區(qū)上設(shè)有高摻雜P型硅的保護(hù)環(huán)，高摻雜P型硅的保護(hù)環(huán)深度為160±5 μ m，高摻雜P型硅的保護(hù)環(huán)之外還設(shè)有高摻雜N型硅的保護(hù)環(huán)，高摻雜N型硅的保護(hù)環(huán)的深度為28 μπι。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極型高反壓功率晶體管，其特征是，所述絕緣槽的寬度為.15 μ m0
【專利摘要】雙極型高反壓功率晶體管，晶圓片的表面積為7.9mm×7.4mm，低摻雜N型硅集電區(qū)上設(shè)有長方形的高摻雜P型硅基區(qū)，基區(qū)上設(shè)有高摻雜N型硅發(fā)射區(qū)，發(fā)射區(qū)為若干等距離間隔排列的柱狀發(fā)射區(qū)，每個柱狀發(fā)射區(qū)上設(shè)有引線孔，發(fā)射區(qū)引線由發(fā)射極金屬化電極條連接至發(fā)射極電極；每個柱狀發(fā)射區(qū)四角基區(qū)上設(shè)有基區(qū)引線孔，基極引線由基極金屬化電極條連接至基極電極；基極金屬化電極條和發(fā)射極金屬化電極條之間通過絕緣槽分割開；晶圓片厚度為280±15μm，發(fā)射結(jié)深度為28μm，集電結(jié)的深度為160μm，發(fā)射極電極有兩個，分別設(shè)在晶圓片的上下半?yún)^(qū)內(nèi)。本實(shí)用新型的版圖，使發(fā)射極的寬度增加以達(dá)到更大的限流，而且面積利用率極高。
【IPC分類】H01L29-417, H01L29-06
【公開號】CN204577430
【申請?zhí)枴緾N201520176612
【發(fā)明人】崔峰敏
【申請人】傲迪特半導(dǎo)體(南京)有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月26日