本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種臺(tái)面型半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
在以往的臺(tái)面型(Mesa型)半導(dǎo)體器件中,已知的以下幾種形成鈍化層及金屬層的方法,如刀刮法、電泳法、光阻玻璃法、CVD等,均采用將完成PN結(jié)制作的晶片腐蝕出窄槽,在槽璧上涂布或燒結(jié)玻璃等單層或者多層絕緣膜形成鈍化層,然后在半導(dǎo)體層的表面上制作電極。玻璃屬于一種脆性材料,這些方法形成的玻璃厚度大多不均勻,且后續(xù)切割成單顆芯片時(shí),玻璃層是脆性材料在切割斷面處易產(chǎn)生微裂紋;以往臺(tái)面型半導(dǎo)體器件的玻璃鈍化層位于芯片的最外側(cè),易受到碰撞等損傷,也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生微裂紋。這些裂紋在使用中會(huì)逐漸擴(kuò)展,從而影響到PN結(jié)乃至整個(gè)芯片,導(dǎo)致器件壽命降低或很快失效。另外,之后利用電鍍法等形成金屬層時(shí),易在鈍化層上附著金屬,因鈍化層都較薄,影響PN結(jié)的電場(chǎng)分布和器件的耐ESD能力,降低了器件的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種高性能、高可靠性、和使用壽命長(zhǎng)的臺(tái)面型半導(dǎo)體器件。
本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案:一種臺(tái)面型半導(dǎo)體器件,包括N+型半導(dǎo)體襯底;N型半導(dǎo)體層,接合于所述N+型半導(dǎo)體襯底的表面;P+型半導(dǎo)體層,接合于所述N型半導(dǎo)體層的表面,與所述N型半導(dǎo)體層共同形成PN接合部;第一溝槽,從所述P+型半導(dǎo)體層的表面到達(dá)所述N型半導(dǎo)體層中;鈍化層,填充于所述第一溝槽內(nèi);第二溝槽,位于相鄰的兩個(gè)第一溝槽之間;鈍化薄膜,設(shè)在第二溝槽的表面;金屬層,形成在所述P+型半導(dǎo)體層和N+型半導(dǎo)體襯底的表面。
進(jìn)一步地,所述鈍化薄膜延伸到所述第一溝槽的鈍化層上。
進(jìn)一步地,所述鈍化層由SiO2、Si3N4、SIPOS、SiC、聚酰亞胺、玻璃中的一種或多種材料固化制作形成。
進(jìn)一步地,第二溝槽的深度超過(guò)第一溝槽的深度,第一溝槽的寬度為350μm-450μm,深度為35μm-45μm。
進(jìn)一步地,該鈍化薄膜為SiO2或者聚酰亞胺薄膜。
采用了上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型具有以下的有益效果:
(1)本實(shí)用新型的鈍化層均勻且厚,可以很好的阻隔開(kāi)外界雜質(zhì),從而可以獲得最佳的鈍化性能。
(2)本實(shí)用新型可以形成較深的溝槽,即使PN接合部耗盡層增寬時(shí)也不會(huì)暴露到芯片截?cái)嗝?,從而?shí)現(xiàn)器件的更高耐壓。
(3)本實(shí)用新型的切斷面不含有脆性材質(zhì),能夠抑制破裂、微裂紋的產(chǎn)生,且切斷面與半導(dǎo)體結(jié)面距離較遠(yuǎn),有效降低了切斷面的影響,有效實(shí)現(xiàn)了臺(tái)面型半導(dǎo)體器件的高性能、高可靠性。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是表示本實(shí)用新型臺(tái)面型半導(dǎo)體器件的剖視圖。
圖中:1、N+型半導(dǎo)體襯底,2、N型半導(dǎo)體層,3、P+型半導(dǎo)體層,4、PN接合部,5、第一溝槽,6、第二溝槽,7、鈍化薄膜,8、金屬層,9、掩膜。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解,下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖1所示的一種臺(tái)面型半導(dǎo)體器件,包括N+型半導(dǎo)體襯底1;N型半導(dǎo)體層2,接合于所述N+型半導(dǎo)體襯底1的表面;P+型半導(dǎo)體層3,接合于所述N型半導(dǎo)體層2的表面,與所述N型半導(dǎo)體層2共同形成PN接合部4;第一溝槽5,從所述P+型半導(dǎo)體層3的表面到達(dá)所述N型半導(dǎo)體層2中;鈍化層,填充于所述第一溝槽5內(nèi);第二溝槽6,位于相鄰的兩個(gè)第一溝槽5之間;鈍化薄膜7,設(shè)在所述第二溝槽6的表面;金屬層8,形成在所述P+型半導(dǎo)體層3和N+型半導(dǎo)體襯底1的表面。
具體地,第二溝槽6的深度超過(guò)第一溝槽5的深度,第一溝槽5的寬度為350μm-450μm,深度為35μm-45μm。第一溝槽5的寬深比大,底部平坦,填充的鈍化層完全填滿(mǎn)第一溝槽5。
具體地,該鈍化層由SiO2、Si3N4、SIPOS、SiC、聚酰亞胺、玻璃等中的一種或多種材料固化制作形成。
具體地,該鈍化薄膜7為SiO2或者聚酰亞胺薄膜。
在上述的實(shí)施方式中,以作為臺(tái)面型半導(dǎo)體器件的PN結(jié)二極管為例說(shuō)明了本實(shí)用新型,但本實(shí)用新型并不受此限制。例如,本實(shí)用新型可適用于除PN結(jié)二極管外的二極管(例如:肖特基二極管、觸發(fā)二極管、PIN二極管等)、晶體管(三極管、MOSFET、IGBT等)、可控硅以及其它半導(dǎo)體器件。鈍化層的材質(zhì)僅需考慮作為半導(dǎo)體鈍化作用的要求,而不必考慮后續(xù)切割的影響。鈍化層均勻且厚,可以很好的阻隔開(kāi)外界雜質(zhì),從而可以獲得最佳的鈍化性能。此外,最終可以形成較深的溝槽,即使PN接合部耗盡層增寬時(shí)也不會(huì)暴露到芯片截?cái)嗝?,可以?shí)現(xiàn)器件的更高耐壓。器件的切斷面不在含有脆性材質(zhì),能夠抑制破裂、微裂紋的產(chǎn)生,且切斷面與半導(dǎo)體結(jié)面距離較遠(yuǎn),有效降低了切斷面的影響,這些措施有效實(shí)現(xiàn)了臺(tái)面型半導(dǎo)體器件的高性能、高可靠性。
以上所述的具體實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。