[实用新型]一种大电流二次击穿高NPN型功率晶体管

说明书

本实用新型属于半导体器件的制造技术领域，涉及一种大电流二次击穿高NPN型功率晶体管，NPN型元胞单元包括N+型衬底、位于N+型衬底背面的金属层及位于N+型衬底正面的N‑型第一衬底子层，在N‑型第一衬底子层内设有P型基区，在P型基区上覆盖有基区金属层；在P型基区内设有N+发射区，在N+发射区上方盖有发射区金属层，其特征在于，N+型衬底为三重扩散结构；在N+型发射区四周设有N+型环；在P型基区的四周设有P+增压环9；N‑型第一衬底子层上方覆盖有绝缘介质层，绝缘介质层从下到上依次为磷硅玻璃、二氧化硅和氮化硅，绝缘介质层上方覆盖有聚酰亚胺钝化层；本实用新型通过优化器件结构，使其满足大电流、高电压输出，同时提高了二次击穿容量。

技术领域

本发明涉及一种NPN型功率晶体管，尤其是一种大电流二次击穿高NPN型功率晶体管，属于半导体器件的制造技术领域。

背景技术

随着人们生活水平提高，家庭对健康保健越来越重视，许多病症因理疗减轻，并逐步得到改善治疗，于是各种保健理疗仪器市场需求越来越大，如：磁性理疗、电性理疗等，而理疗仪器的工作时，需要进行高频输出，用来推动高频变压器，这样对工作的晶体管提出了很高的要求，晶体管不仅需要大电流、高电压输出，且更需要抗烧毁能力强、二次击穿等特点。目前，国内生产厂家一直采用进口的大功率管，但是进口大功率管价格昂贵，或者购买一些替代产品，但是替代产品根本无法满足理疗仪器的调节高档使用。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提出了一种大电流二次击穿高NPN型功率晶体管，通过优化器件结构，使其满足大电流、高电压输出，同时提高了二次击穿耐压能力。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种大电流二次击穿高NPN型功率晶体管，包括元胞区和终端保护区，所述元胞区包括若干个NPN型元胞单元，所述NPN型元胞单元包括N+型衬底、位于N+型衬底背面的金属层及位于N+型衬底正面的N-型第一衬底子层，在所述N-型第一衬底子层内设有P型基区，在P型基区上覆盖有基区金属层；在所述P型基区内设有N+发射区，在N+发射区上方盖有发射区金属层，其特征在于，所述N+型衬底为三重扩散结构；在N+型发射区四周设有N+型环；在P型基区的四周设有P+增压环9；所述N-型第一衬底子层上方覆盖有绝缘介质层，所述绝缘介质层从下到上依次为磷硅玻璃、二氧化硅和氮化硅，所述绝缘介质层上方覆盖有聚酰亚胺钝化层。

进一步地，所述发射区金属层和基区金属层间通过绝缘介质层和聚酰亚胺钝化层隔离。

进一步地，所述N+型环位于P型基区内。

进一步地，所述P型基区的结深不超过N-型第一衬底子层的宽度，所述N+发射区的结深不超过P型基区的结深。

进一步地，所述N+型环和N+发射区的结深和掺杂浓度均相同，且是同一层工艺形成的。

与传统NPN型功率器件相比，本实用新型具有以下优点：

1）该器件的芯片面积为5.0mm*5.0mm，既满足二次击穿要求，又能有效的控制成本要求；

2）版图设计采用N+型环，可提高晶体管的二次击穿容量；

3）背面金属为多层金属结构，增加了产品的可靠性；

4）绝缘介质层采用PSG+SiO2+SI3N4，钝化结构采用聚酰亚胺胶保护层，增加了产品的可靠性；

5）本实用新型在版图设计中采用了P+增压环结构，提高了产品的耐压能力；

综上所述，本实用新型器件应用于理疗仪可保证具有良好的应用性能，满足应用需求。

附图说明

图1是本实用新型器件元胞单元的剖面图。

图2是本实用新型绝缘介质层的剖面图。