[发明专利]非对称电压放电管及其制造方法在审

申请号：	201510907854.2	申请日：	2015-12-09
公开（公告）号：	CN106856166A	公开（公告）日：	2017-06-16
发明（设计）人：	李春花	申请（专利权）人：	青岛祥智电子技术有限公司
主分类号：	H01L21/332	分类号：	H01L21/332;H01L21/265;H01L29/74
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地址：	266100 山东省青岛***	国省代码：	山东;37
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摘要：	本发明涉及一种非对称电压放电管及其制造方法。该制造方法包括氧化、光刻、离子注入、硼扩散、磷扩散、台面腐蚀、玻璃钝化、金属蒸发、电参数测试、封装等工序。其中，在离子注入工序中，分别由半导体晶片的正反面向半导体晶片内注入不同剂量的离子源，并将离子源推深至预定深度。本发明一种非对称电压放电管及其制造方法通过在半导体晶片的正反面分别注入不同剂量的离子源，使得经过硼扩散后的半导体晶片PN结附近的杂质浓度不一致，从而使得半导体晶片正反面的击穿电压不一致，可以应用于输入输出端口浪涌电压不一致的芯片防护。
搜索关键词：	对称电压放电及其制造方法
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【主权项】：

一种非对称电压放电管的制造方法，包括氧化、光刻、离子注入、硼扩散、磷扩散、台面腐蚀、玻璃钝化、金属蒸发、电参数测试、封装工序，其特征在于，在离子注入工序中，分别由半导体晶片的正反面向半导体晶片内注入不同剂量的离子源，并将离子源推深至预定深度；所述半导体晶片正面注入离子源的能量为60KeV～100KeV、剂量为4.5E14～5.5E14cm‑2，由半导体晶片反面注入离子源的能量为60KeV～100KeV、剂量为4E14～5E14cm‑2；所述离子源包括：磷离子源或砷离子源。

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摘要：本发明公开了一种制造含有至少一个集成横向电阻（11）的半导体部件的方法包括以下步骤准备一个具有互补于第一导电类型的第二导电类型（p）的掺杂基区（4）并由第一导电类型（n）的掺杂半导体材料构成的半导体本体（1），所述基区（4）相邻于半导体本体（1）的一个表面；涂覆半导体本体（1）的表面，其中，至少一个具有预定义宽度的隐窝（18）被引入掩膜（16），使得基区（4）的电阻区（10）至少部分暴露；用第一导电类型（n）的掺杂剂涂覆暴露的电阻区（10），其涂覆方法为在暴露的电阻区（10）的表面形成一个具有高掺杂浓度的第一导电类型（n）的薄涂层（20）；将涂覆的第一导电类型（n）的掺杂剂打入电阻区（10），其打入方法为在具有高掺杂浓度的薄涂层（20）上形成一个具有低掺杂浓度的较厚层（21,22）。

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摘要：本发明涉及一种电加热设备用超温自保护晶闸管的制作方法，包括以下步骤1)清洗硅片；2)石英闭管清洗；3)镓、铝源一次全扩散；4)P+扩散；5)氧化；6)一次光刻；7)磷扩散；8)割圆；9)烧结；10)蒸发；11)合金；12)二次光刻；13)台面成型；14)封装；15)晶闸管测试。1)在控制极回路中加入温度控制器，实现超高温保护；2)采用高纯镓、高纯铝源一次全扩散的制造工艺技术，扩散均匀，效率高；3)采用阳极P+扩散技术降低硅片与钼片接触的压降；4)烧结过程采用电脑程控仪控制设备烧结温度，精确稳定，一致性好；5)外密封管壳采用无氧铜加陶瓷密封，热阻小，防潮性能高。

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摘要：本发明涉及可控硅生产工艺，包括氧化、光刻穿通环、进行穿通扩散、短基区扩散和光刻阴极步骤，其特征是光刻穿通环与进行穿通扩散步骤之间增加了蒸铝、合金和保留合金层步骤。本发明的优点是：1、因为铝在硅中扩散的速率要远远大于硼在硅中的扩散速率。用铝作为穿通扩散的杂质源，可以使得4时硅片(250-260μm)穿通扩散的时间小于180个小时。2、因为铝扩散的杂质浓度较低，这一方法还能有效的提高反向电压。3、横向扩散距离在65-70％，而正常硼扩散的为80％，此扩散方法有效的提高了芯片面积的有效利用率，可减小芯片面积。

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申请日： 2014-12-18 - 公布日： 2015-04-01 - 主分类号： H01L21/332
摘要：本发明公开了一种放电管芯片的制造方法，其包括以下步骤：(1)对硅片进行一次氧化；(2)对深硼区进行光刻；(3)深硼扩散；(4)深硼氧化；(5)对硅片的基区进行光刻；(6)淡硼扩散；(7)淡硼氧化；(8)对硅片的发射区进行光刻；(9)磷扩散；(10)对硅片上两芯片之间进行台面槽光刻；(11)利用腐蚀液对台面槽光刻部位进行台面槽腐蚀；(12)在1150-1190℃下进行氧化，氧化40-100分钟；(13)对硅片进行双面引线光刻；(14)对硅片进行双面金属化；(15)金属光刻；(16)真空合金。本发明方法能有效避免芯片在烧结过程中造成的切割面短路问题，确保了芯片的质量，降低了生产成本，避免在高温环境中造成芯片的缺陷，而且还有利于划片。

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摘要：本发明涉及半导体技术，具体的说是涉及一种MOS栅控晶闸管的制造方法。本发明的方法的主要步骤为：制备衬底；进行正面P型杂质离子注入，在N型漂移区上层形成P型掺杂层，所述P型掺杂层的浓度为不均匀的；在N型漂移区上层进行栅氧热生长，栅氧层上进行多晶硅栅淀积；进行正面N型杂质离子注入，在P型掺杂层上层形成N型掺杂层，所述N型掺杂层的浓度为不均匀的；在N型掺杂层上层制作P⁺阴极接触区；在P型衬底背面制作阳极区。本发明的有益效果为，在不损害器件耐压及正向导通能力情况下，能提高器件的dV/dt抗性能力，并且本发明的实现方式能与现有工艺相兼容。本发明尤其适用于MOS栅控晶闸管的制造。

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申请日： 2013-12-26 - 公布日： 2014-04-02 - 主分类号： H01L21/332
摘要：本发明涉及一种采用烧结工艺制造高压大功率晶闸管的方法，包括以下步骤：工艺环境准备、超声波清洗、硅片漂洗、清洗石英架、石英砣、硅片铝扩散、硅片硼扩散、氧化、一次光刻、磷扩散、割圆、烧结、蒸发、合金、二次光刻、喷砂磨角、旋转腐蚀涂胶保护、测试封装。与现有技术相比，本发明的有益效果是：芯片制造采用硼、铝两次扩散，保证PN结前沿平缓；新型烧结技术保证烧结变形小，粘接牢固，保证扩散参数稳定不变；采用超净工艺环境，精细清洗方法，优质清洗试剂保证长的少子寿命；采用电脑控制扩散，机械磨角、喷角，保证产品参数一致性，使用可靠；制造成本低，成品率高，各项技术性能达到进口同类产品水平。

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摘要：本发明公开了一种晶闸管门阴极结及具有该结构的门极换流晶闸管制备方法，该制备方法包括以下步骤：准备N-型衬底，对N-型衬底正面进行选择性P+扩散处理，形成P+短基区。对N-型衬底正面进行P扩散处理，形成P基区。进行N+预沉积处理形成N+层，进行门极刻蚀处理，刻蚀掉门极位置上方的N+层。对N+层进行N+推进处理，形成二层台阶结构的门阴极结。进行金属沉积和刻蚀处理，分别形成阴极金属电极和门极金属电极。本发明晶闸管门阴极结及具有该结构的门极换流晶闸管制备方法能够减少晶闸管N+发射区注入的电子在P+短基区和P基区的复合，增强了晶闸管的电导调制效应，并可以进一步提高其导通电流和开通速度。

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摘要：本发明涉及一种晶闸管芯片制备方法，其中铝对通扩散方法中采用先光刻和腐蚀挖槽，然后依次对硅片进行双面蒸铝、预扩散、抛光和铝对通再扩散，使硅片形成铝对通隔离区。本发明将挖槽和抛光结合一起，使挖槽扩散缩短对通扩散时间，由抛光彻底去除铝层反刻残留的铝小岛，解决常规方法晶闸管芯片制备中硅片对通扩散存在的铝小岛问题，本发明能使晶闸管芯片成品率提高10%以上。

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摘要：本发明公开了一种可控硅的生产工艺，包括双面抛光片步骤、氧化步骤、光刻穿通步骤、进行穿通扩散步骤、光刻阴极步骤、阴极扩散步骤、光刻台面槽步骤、化学腐蚀台面槽步骤、光刻阴极门极槽步骤、化学腐蚀阴极门极槽步骤、玻璃钝化步骤、光刻引线孔步骤、正面蒸铝步骤、铝反刻步骤、铝合金步骤、背面喷砂步骤、背面金属化步骤、芯片测试步骤、划片步骤和芯片包装步骤，其特征在于：所述进行穿通扩散步骤和光刻阴极步骤之间增加了短基区扩散步骤，所述短基区扩散步骤包括镓预淀积步骤和镓再分布步骤。优点是：提高了可控硅的可靠性和适用性。

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摘要：本发明涉及一种制备大功率半导体器件管芯的方法，属于半导体器件制造技术领域，包括以下步骤：（1）将钼片一面形成网格状凹槽；（2）将纳米银浆涂敷在钼片表面有凹槽的一面；（3）将硅片阳极面与涂敷有纳米银浆凹槽面的钼片按设计厚度依次放入模具中，将模具放入真空烘箱中，随烘箱自然从室温升至220-280℃，保温2-3小时，随烘箱自然降温至室温，获得大功率半导体器件管芯。本发明制得的产品电压性能优越，压降低，内应力小，大大提高了大功率半导体器件管芯的合格率及可靠性。本发明方法简单，生产周期短，便于大规模生产，生产效率高。

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发明人：高占成;徐爱民;顾标琴 -专利权人：润奥电子（扬州）制造有限公司
申请日： 2011-05-13 - 公布日： 2011-09-28 - 主分类号： H01L21/332
摘要：晶闸管芯片的双正角台面成形方法，包括如下步骤：第一，选用并处理砂轮刀片：使得该砂轮刀片的形状与所述晶闸管芯片要求成形的双正角台面形状相对应；第二，调整相对位置：使所述砂轮刀片对准所述晶闸管芯片的硅片侧面的中心处；第三，设定转速参数；第四，台面成形。本发明的晶闸管芯片台面成形采用了砂轮切割工艺，使得晶闸管芯片台面的正角角度能够得到精确控制，从而生产出的产品电压性能优越。经过检测，本发明的芯片阻断电压高，能够达到7500V，正反向漏电流小，并且产品的一致性良好。此外，通过本发明成形方法获得的晶闸管芯片结构简单，成本低廉，便于大规模生产，生产效率高。

一种将中子嬗变掺杂横向磁场直拉硅用于大功率半导体器件的新工艺-200910146086.8
发明人：刘有 -专利权人：刘有
申请日： 2009-06-08 - 公布日： 2010-12-08 - 主分类号： H01L21/332
摘要：一种将中子嬗变掺杂横向磁场直拉硅用于大功率半导体器件的新工艺。将原始硅棒的头、尾各切成厚度为2mm的硅片，使用红外光谱仪检测硅片的氧碳含量及电阻率作为原始辐照参数，用核反应堆对原始硅棒进行中子辐照后，在硅棒上下表面各切成厚度为2mm的硅片，加温至800℃退火，然后检测硅片的氧碳含量和目标电阻率，按大功率器件使用要求，将辐照后的硅棒切成要求规格硅片，进行分档，然后投入半导体器件工艺；在用第一道抄沙工艺进行抄沙后，依照硅片加工工艺，进行Al和Ga的预沉积处理。制作半导体大功率晶闸管工艺流程步骤如下：清洗抄沙→Al、Ga的预沉积处理→主扩→刻磷→磷扩→氧化→刻硼→硼扩散→刻蚀→蒸铝→检测→电子辐照→管芯成品。

可控硅器件的复合平面终端钝化方法-201010119711.2
发明人：王新潮;冯东明;高善明;李建立 -专利权人：江阴新顺微电子有限公司
申请日： 2010-03-04 - 公布日： 2010-09-01 - 主分类号： H01L21/332
摘要：本发明涉及一种可控硅器件的复合平面终端钝化方法，所述方法包括以下工艺过程：一、在一定温度、时间和气氛下，将磷原子推入硅片一定深度，形成门区，完成芯片阴极区氧化扩散，二、将硅片表面氧化层全剥离，形成芯片硅衬底层，三、在步骤二形成的芯片硅衬底层表面淀积一钝化层，四、在步骤三形成的钝化层表面依次淀积第一保护层、第二保护层和第三保护层，形成钝化膜保护PN结终端，五、将步骤四形成的钝化膜保护PN结终端退火、时间处理后，通过光刻在所述钝化膜保护PN结终端刻出阴极、门极引线孔窗口，完成可控硅平面终端钝化。本发明方法能够提高可控硅产品参数稳定性、可控性，减小芯片面积，缩短生产流程，减少碎片率，降低生产成本。

晶闸管管芯制造工艺-200910311763.7
发明人：何加利 -专利权人：浙江四方电子有限公司
申请日： 2009-12-18 - 公布日： 2010-06-23 - 主分类号： H01L21/332
摘要：本发明公开了一种晶闸管管芯制造工艺，其特征在于：包括：1)硼扩散，2)氧化，3)一次光刻，4)磷扩散，5)烧结，6)蒸发，7)合金，8)二次光刻，9)表面处理-镀镍，10)表面处理-镀银，11)三次光刻，12)磨角，13)表面腐蚀。本发明通过在原始的N型硅片上通过一次扩散-氧化-光刻-二次扩散，使之形成P-N-P-N四层结构，再在真空高温的条件下进行烧结键合，同时通过电子束高温将高纯铝气化在单晶硅片表面形成一层有效的保护膜，最后在烧结镀膜好的管芯表层分别进行镀镍和镀银处理，在管芯两端引出可焊接的阳极与阴极，从而可以在摒除传统搪铅工艺的同时，制备出可以适用既可焊接封装又可压接封装的完整的晶闸管管芯。

双向可控硅制造中的真空烧结方法-200910033280.5
发明人：赵振华 -专利权人：无锡罗姆半导体科技有限公司
申请日： 2009-06-17 - 公布日： 2009-12-16 - 主分类号： H01L21/332
摘要：双向可控硅制造中的真空烧结方法，属于一种电子元件加工方法，具体步骤是：1.制作真空烧结炉用模具；2.填料；3.模具叠成模具组；4.模具组入炉；5.将炉子抽真空管，真空度1～5×10^-1Pa，时间15～30分钟；6.烧结同时抽气，保证炉内负压，温度控制在350℃～400℃之间烧制5～13分钟；7.冷却至80℃以下，这种方法克服了真空炉不能用于双向可控硅焊接的技术偏见，成本低、效率高，制作的产品质量也明显提高。

高压晶闸管及其生产工艺-200810047773.X
发明人：杨景仁 -专利权人：杨景仁
申请日： 2008-05-13 - 公布日： 2009-11-18 - 主分类号： H01L21/332
摘要：一种高压晶闸管及其生产工艺，包括在N型硅片上扩散P型杂质，形成结深浅浓度低的相同的P₁区和P₂区，表面浓度10～15mv，结深90～100μm；在P₁区表面涂P型杂质源再扩散，形成结深较浅、浓度较低的P₂区和结深深、浓度高的P₁区，P₂表面浓度8～10mv，结深110～130μm；P₁表面浓度0.1～3mv，结深120～145μm；在P₂区扩散N型杂质形成N₂层，N₂表面浓度0.08～0.11mv，结深15～22μm；在P₁和N₂表面制造欧姆接触层形成电极。本发明是通过制造不对称的P₁区和P₂区，达到协调正反向阻断电压对称性和降低通态电压的效果，元件通态电压下降10～15％，效果明显。

降低瞬时电压抑制器骤回的电路结构-200780026836.7
发明人：雪克·玛力卡勒强斯瓦密 -专利权人：万国半导体股份有限公司
申请日： 2007-05-29 - 公布日： 2009-07-22 - 主分类号： H01L21/332
摘要：本发明公开一电子器件，该电子器件为一种集成电路(IC)结构，其中此电子器件进一步包括一瞬时电压抑制器(TVS)电路。该瞬时电压抑制器电路包括连接在双极型结型晶体管(BJT)的发射极与集电极之间的一触发式齐纳二极管。其中齐纳二极管具有一反向击穿电压，此击穿电压小于或等于双极型结型晶体管的集电极-发射极击穿电压，且此双极型结型晶体管是利用开启的基极以承受集电极-发射极击穿电压。上述瞬时电压抑制电路进一步包括一整流器，该整流器以并联的方式连接上述的双极型结型晶体管，且通过整流器触发一整流电路，来进一步限定反向阻隔电压的增加。在一较佳实施例中，通过在N型阱或是P型阱内植入第一或第二导电类型的掺杂区域，从而将触发式齐纳二极管、双极型结型晶体管以及整流器形成在一半导体衬底上。

专利分类

H 电学

H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造

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[发明专利]非对称电压放电管及其制造方法在审

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