專利名稱：大功率晶閘管方形芯片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及晶閘管技術領域，尤其涉及一種大功率晶閘管方形芯片。
背景技術：
現(xiàn)有的大功率晶閘管方形芯片，其結構包括N型NTD硅單晶片構成的芯片長基區(qū)，長基區(qū)一側面的短基區(qū)，另一側面的陽極區(qū)，短基區(qū)外側面設置的陰極發(fā)射區(qū)，陰極發(fā)射區(qū)上方的由鎳和銀組成的金屬層，貫穿短基區(qū)、長基區(qū)和陽極區(qū)的隔離墻，短基區(qū)、長基區(qū)和陽極區(qū)中的臺面，短基區(qū)外側面的氧化層，陽極區(qū)外側面的金屬層構成，這種芯片加工工序多，工藝復雜困難，成品率低，后封裝工序過程也復雜，需在背面粘接鉬片后才能與管座燒結封裝，因而生產(chǎn)成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的針對現(xiàn)有大功率晶閘管方形芯片，因其結構因素而形成的工藝復雜、制作困難、成品率低，生產(chǎn)成本高等種種不足，提供一種有利于簡化生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品的成品率、降低生產(chǎn)成本和有效提高相關電參數(shù)的大功率晶閘管方形芯片。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的，一種大功率晶閘管方形芯片，包括N型NTD硅單晶片構成的長基區(qū)，長基區(qū)一側面的短基區(qū)，另一側面的陽極區(qū)，短基區(qū)外側面設置的陰極發(fā)射區(qū)和氧化層，短基區(qū)至長基區(qū)的臺面，貫穿短基區(qū)、長基區(qū)和陽極區(qū)的隔離墻，陽極區(qū)外側面的金屬層，其特征是陰極發(fā)射區(qū)的周圍設置有短路環(huán)，陰級發(fā)射區(qū)的短路點呈正三角形分布，短基區(qū)的一角處設置三角形的邊緣門極區(qū)，陰極發(fā)射區(qū)外側面的金屬層、陽極區(qū)外側面的金屬層及邊緣門極區(qū)由不少于三層的不同金屬層結合組成。
本實用新型通過設置邊緣門極區(qū)、在陰極區(qū)的周圍設置短路環(huán)及將陰極區(qū)的短路點呈正三角形分布等技術措施，提高了器件的開通擴展速度，提高了高溫特性和dv/dt特性，正向壓降小，工藝簡單，產(chǎn)品合格率高，由于單臺面結構，易于焊接，本實用新型生產(chǎn)效率高，適合20A-150A晶閘管的規(guī)?；a(chǎn)。


附圖1為本實用新型主視結構示意圖；附圖2為本實用新型圖1A-A向放大的結構示意圖；附圖中1門極區(qū)，2陰極短路環(huán)，3臺面玻璃槽，4隔離墻，5陰極短路點，6正面金屬層，7陰極發(fā)射區(qū)，8短基區(qū)，9長基區(qū)，10陰極區(qū)，11氧化層，12背面金屬層。
具體實施方式
本實用新型原始硅片為NTD硅單晶，是對現(xiàn)有晶閘管方形芯片結構的改進，適合于20-150A大功率晶閘管的規(guī)?；a(chǎn)，其結構包括長基區(qū)9、長基區(qū)9一側的短基區(qū)8、另一側的陽極區(qū)10，貫穿短基區(qū)8，長基區(qū)9，陽極區(qū)10的隔離墻4，陽極區(qū)10外側面的金屬層12，短基區(qū)8上的陰極發(fā)射區(qū)7，通過相關工藝還實施以下結構的改變，在陰極發(fā)射區(qū)10的周圍設置短路環(huán)2，短路環(huán)2的寬度為100μm，在短基區(qū)的一角處設置邊緣門極區(qū)1；陰極發(fā)射區(qū)10內(nèi)的陰極短路點5呈正三角形分布，短路點直徑為40μm，門極區(qū)1長邊與相鄰的第一排的陰極短路點5平行，第一排與后面的各排均相互平行；陰級發(fā)射區(qū)7的外側面自里向外依次設置由鋁、鉻、鎳和銀層結合組成的金屬層6，邊緣門極區(qū)自里向外依次設置由鋁、鉻、鎳和銀層結合組成的金屬層，各層金屬的厚度依次控制在2.0、0.3、0.1、0.6μm；陽極區(qū)的外側面的金屬層10自里向外依次設置由鉻、鎳、銀層結合組成金屬層。
權利要求1.一種大功率晶閘管方形芯片，包括N型NTD硅單晶片構成的長基區(qū)，長基區(qū)一側面的短基區(qū)，另一側面的陽極區(qū)，短基區(qū)外側面設置的陰極發(fā)射區(qū)和氧化層，短基區(qū)至長基區(qū)的臺面，貫穿短基區(qū)、長基區(qū)和陽極區(qū)的隔離墻，陽極區(qū)外側面的金屬層，其特征是陰極發(fā)射區(qū)的周圍設置有短路環(huán)，陰極發(fā)射區(qū)的短路點呈正三角形分布，短基區(qū)的一角處設置三角形的邊緣門極區(qū)，陰極發(fā)射區(qū)外側面的金屬層、陽極區(qū)外側面的金屬層及邊緣門極區(qū)由不少于三層的不同金屬層結合組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的大功率晶閘管方形芯片，其特征是邊緣門極區(qū)長邊相鄰的第一排陰極短路點與長邊平行，第一排與以后各排陰極短路點均相互平行。
3.根據(jù)權利要求1所述的大功率晶閘管方形芯片，其特征是陰極發(fā)射區(qū)外側面的金屬層及邊緣門極區(qū)自里向外可依次由鋁、鉻、鎳和銀層結合組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的大功率晶閘管方形芯片，其特征是陽極區(qū)外側面的金屬層自里向外可依次由鉻、鎳、銀層結合組成。
專利摘要本實用新型涉及晶閘管技術領域的一種大功率晶閘管方形芯片，是對現(xiàn)有晶閘管方形芯片結構的改進，其主要特點是在陰極發(fā)射區(qū)的周圍設置短路環(huán)，在短基區(qū)的一角處設置邊緣門極區(qū)，將陰極短路點呈正三角形分布，其第一排與相鄰的門極區(qū)的長邊平行，陰極發(fā)射區(qū)和陽極區(qū)的外側面及邊緣門極區(qū)均設置有多層金屬組成的金屬層，本實用新型提高了器件的開通擴展速度，提高了高溫特性和dv/dt特性，正向壓降小，工藝簡單，適合20－150A晶閘管的規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號H01L29/66GK2742581SQ20042006224
公開日2005年11月23日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權日2004年6月23日
發(fā)明者徐愛民, 朱法揚, 張海燕 申請人:揚州晶來電子有限公司