深結區位于短路孔內的半導體放電管芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種P+深結區位于短路孔內的半導體放電管芯片，包括N型襯底、設置于N型襯底頂部和底部的P型淺結區、N+淺結區、金屬化電極以及P+深結區，N型襯底頂部和底部P型淺結區的外部覆蓋有一層帶短路孔的N+淺結區，短路孔內設有P+深結區，N+淺結區的外部覆蓋有金屬化電極，N型襯底的頂部和底部的四周設有上下對稱的臺面鈍化槽，本實用新型使整個芯片在任何一個工作方向上都能大面積通過電流，提高芯片的面積利用率，提高電流均勻性，顯著改善器件的散熱問題并提高器件的電流處理能力。
【專利說明】
一種P+深結區位于短路孔內的半導體放電管芯片
技術領域
[0001]本實用新型涉及半導體功率器件技術領域，具體涉及一種半導體放電管芯片結構。
【背景技術】
[0002]半導體放電管是一種根據可控硅原理制造的具有五層結構的保護器件，廣泛應用于通信等電路系統中作為雷電浪涌保護器件，使用時，半導體放電管并聯在設備上，當受到瞬間的高能量沖擊時，半導體放電管迅速由阻斷狀態進入導通狀態，這時能夠通過很大的浪涌電流，起到快速消除浪涌、保護設備的目的，因此，通流能力是衡量半導體放電管的一個重要電性指標。
[0003]傳統半導體放電管芯片縱向結構剖面圖如圖1所示，自上向下依次為金屬化電極I，N+型淺結區2，P型淺結區3，P+深結區4，臺面鈍化區5，N型襯底6，臺面鈍化區5，P+深結區4，P型區3，N+型淺結區2，金屬化電極I。
[0004]傳統半導體放電管芯片的P+深結區和短路孔排布方式的俯視圖如圖2所示，分別為P型淺結區3，P+深結區4，N+型淺結區2，短路孔7。
[0005]如圖1所示，傳統的放電管結構具有上下、左右翻轉對稱的特點，其工作原理可理解為兩個單向放電管的反方向并聯。在其工作時兩個單向放電管分別工作，導致在一個方向上只有一半的芯片面積在導通電流，這會造成芯片面積的浪費以及電流的不均勻，而且半邊工作也會造成熱量集中、散熱差的問題，會降低器件的通流能力。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種巖肩排放的系統。
[0007]本實用新型采用的技術方案是:
[0008]—種P+深結區位于短路孔內的半導體放電管芯片，包括N型襯底、設置于N型襯底頂部和底部的P型淺結區、N+淺結區、金屬化電極以及P+深結區，所述N型襯底頂部和底部P型淺結區的外部覆蓋有一層帶短路孔的N+淺結區，所述短路孔內設有P+深結區，所述N+淺結區的外部覆蓋有金屬化電極，所述N型襯底的頂部和底部的四周設有上下對稱的臺面鈍化槽。
[0009]所述P+深結區一端終止于金屬化電極、另一端延伸至N型襯底，深度大于P型淺結區，擴散寬度為60-300um、擴散深度為為30-80umo
[0010]所述覆蓋于P型淺結區外部的N+淺結區的平面邊緣終止于臺面鈍化槽內壁。
[0011]本實用新型的優點:使整個芯片在任何一個工作方向上都能大面積通過電流，提高芯片的面積利用率，提高電流均勻性，顯著改善器件的散熱問題并提高器件的電流處理能力。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細敘述。
[0013]圖1為【背景技術】的放電管芯片的縱向結構剖面圖；
[0014]圖2為【背景技術】的放電管芯片的P+深結區和短路孔的面布局圖；
[0015]圖3為本實用新型提出的放電管芯片的縱向結構剖面圖；
[0016]圖4為本實用新型提出的放電管芯片的P+深結區和短路孔的平面布局圖；
[0017]其中:1、金屬化電極;2、N+淺結區；3、P型淺結區；4、P+深結區；5、臺面鈍化槽;6、N型襯底;7、短路孔。
【具體實施方式】
[0018]如圖3、4所示，一種P+深結區位于短路孔內的半導體放電管芯片，包括N型襯底6、設置于N型襯底6頂部和底部的P型淺結區3、N+淺結區2、金屬化電極I以及P+深結區4，P型淺結區3的優選結深為15?40um，N型襯底6頂部和底部P型淺結區3的外部覆蓋有一層帶短路孔7的N+淺結區2，優選的N+淺結區2結深為5?20um，小于P型淺結區3結深，優選的短路孔7直徑為60?300um，短路孔7內設有P+深結區4，同側的P+深結區4中心與短路孔7中心在同一垂直線上，對側P+深結區4中心與N+淺結區2中心在同一垂直線上，N+淺結區2的外部覆蓋有金屬化電極I，優選的金屬電極為T1-N1-Ag金屬，Ti膜厚=100_140nm、Ni膜厚=400_600nm、Ag膜厚=500-800nm，N型襯底6的頂部和底部的四周設有上下對稱的臺面鈍化槽5，臺面鈍化槽5的底部和側壁設有玻璃鈍化膜，P+深結區4 一端終止于金屬化電極1、另一端延伸至N型襯底6，深度大于P型淺結區3，擴散寬度為60-300um、擴散深度為為30-80um，覆蓋于P型淺結區3外部的N+淺結區2的平面邊緣終止于臺面鈍化槽5內壁。
[0019]本實用新型將傳統結構中整個大面積的P+深結區拆分成2個以上的位于短路孔內的小的P+深結區，當器件的任一方向涌入電流時，由電流流入側短路孔內的P+深結區-N型襯底-對側的P型淺結區-對側的N+淺結區構成一個獨立的放電管，整個芯片等效于多個獨立放電管的并聯，從而實現芯片大面積通流，并提高電流的均勻性，提高芯片散熱能力，而且由于P+深結區位于短路孔內，并未占用芯片額外面積，提高了芯片面積利用率，能顯著提高芯片通流能力。
【主權項】
1.一種P+深結區位于短路孔內的半導體放電管芯片，包括N型襯底、設置于N型襯底頂部和底部的P型淺結區、N+淺結區、金屬化電極以及P+深結區，其特征在于:所述N型襯底頂部和底部P型淺結區的外部覆蓋有一層帶短路孔的N+淺結區，所述短路孔內設有P+深結區，所述N+淺結區的外部覆蓋有金屬化電極，所述N型襯底的頂部和底部的四周設有上下對稱的臺面鈍化槽。2.根據權利要求1所述的一種P+深結區位于短路孔內的半導體放電管芯片，其特征在于:所述P+深結區一端終止于金屬化電極、另一端延伸至N型襯底，深度大于P型淺結區，擴散寬度為60-300um、擴散深度為為30-80umo3.根據權利要求1所述的一種P+深結區位于短路孔內的半導體放電管芯片，其特征在于:所述覆蓋于P型淺結區外部的N+淺結區的平面邊緣終止于臺面鈍化槽內壁。
【文檔編號】H01L29/06GK205428933SQ201620192037
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月14日
【發明人】張超, 王成森
【申請人】江蘇捷捷微電子股份有限公司