[实用新型]一种整流二极管芯片结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体功率器件领域，尤其是涉及一种整流二极管芯片结构。

背景技术

目前流行的正方形、长方形整流二极管芯片均从阳极面(P)开电压槽，电压槽内填有玻璃粉然后烧结成型，该结构芯片不足之处在于芯片阳极面朝下与散热板焊接时，因开槽后阳极面变小，阳极面的导热面积缩小，通电流后产生的热量散热慢，易造成热击穿(如图1所示)。而阳极朝下，且在阴极面开电压槽的结构(如图2)，虽然阳极面面积较阴极面大，与散热片焊接后通电时利于热传导，但由于电压槽时必须从N+(阴极面)刻蚀过P层，刻蚀后电压槽距阳极面仅有50um左右，由于硅材料机械强度不够，晶圆划片分离后，单个芯片边缘薄，在后道工序操作中容易崩边损伤，造成芯片的耐压软击穿，产品合格率低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种整流二极管芯片结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种整流二极管芯片结构，包括长基区N，设置在长基区N上表面的N+层，设置在长基区N下表面的掺淡硼扩散层P和掺浓硼扩散层P+，还设置有电压槽，所述电压槽从掺浓磷扩散层N+的上表面向下延伸，所述电压槽位于芯片的周边，为单边槽结构；所述掺淡硼扩散层P向长基区N扩散设置有P型凸台，所述P型凸台位于电压槽的下方且电压槽的底部经过P型凸台；所述P型凸台的宽度大于电压槽底部的宽度。所述P型凸台的下方设置有至少一圈盲孔，盲孔的深度与P型凸台的高度相适配。所述盲孔设置有两圈或三圈，相邻两圈盲孔间的距离为100～160um。所述凸台的高度大于50um，盲孔的直径为60～100um，为了确保激光盲孔间的P型杂质扩散形成P型凸棱，同一圈中相邻两盲孔的距离为40～120um。所述电压槽斜边的长度大于N型基区的厚度，以利于耗尽层(电场)的展宽。

为了实现在掺淡硼扩散层P上按芯片面积大小在电压槽的下方形成P型凸台，做法如下：按芯片大小在电压槽的下方N型基区上实行激光打盲孔或刻蚀的方法获得盲孔，由于盲孔和N型基区的表面有一定的高度差，通过P 型杂质的扩散后就形成了掺淡硼扩散层P和在盲孔位置处的P型凸台，该P 型凸台的高度取决于盲孔的深度。

一种整流二极管芯片结构的制备方法，包括以下步骤：1)在N型硅片的一面扩磷得N+；2)在N型硅片的另一面上进行激光打盲孔或刻蚀的方法获得盲孔；3)在盲孔的一面进行P型杂质扩散得到掺淡硼扩散层P、掺浓硼扩散层P+和P型凸台；4)在掺浓磷扩散层N+和掺浓硼扩散层P+上涂覆一层光刻胶；5)对掺浓磷扩散层N+进行光刻，形成所需的图形；6)对形成的图形进行腐蚀后形成电压槽；7)去除光刻胶，8)在电压槽内进行玻璃钝化；9) 在掺浓磷扩散层N+和掺浓硼扩散层P+上做二氧化硅保护膜；10)光刻，去除电压槽外的二氧化硅保护膜；11)表面金属化：在掺浓磷扩散层N+和掺浓硼扩散层P+表面进行镀镍金；12)划片，将硅片划分成单个二极管芯片。所述步骤4到12为现有技术，即按照传统制造工艺制备。为了获得P型凸台，还可以通过在N型硅片的表面通过光刻腐蚀刻槽的方法获得图形，然后再进行 P型杂质扩散得到P型凸台，但是该方法获得的芯片机械强度低，在开槽的位置易折断，破片率高，产品合格率低。所述盲孔至少设置有1圈，也可以设置多圈结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在掺淡硼扩散层P上设置P型凸台，从而局部增加P层的厚度，使电压槽底部到P+层表面的厚度增大，在后道工序操作中不容易崩边损伤，提高芯片的合格率和电特性，减少了制造成本。所述P型凸台采用激光打孔或刻蚀的方式获得盲孔，方法简单，易于实现，且不会影响芯片本身的机械强度。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为现有整流二极管芯片从阳极面(P)开电压槽的结构示意图。

图2为现有整流二极管芯片从阴极面(N+)开电压槽的结构示意图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为本实用新型激光打孔的仰视图。

图5为本实用新型刻蚀槽的仰视图。

图6为本实用新型整流二极管芯片的剖视图。

图7为图6中A-A的剖视图

图8为本实用新型的整流二极管芯片在划片前电压槽的结构示意图。

具体实施方式