专利名称：平面晶体管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种晶体管，具体地，涉及一种平面晶体管。
背景技术：
晶体管的最大集电极电流一般是指晶体管的直流电流放大倍数在此电流下，衰减 到规定幅度；而晶体管的最大集电极脉冲电流则要求晶体管在规定的脉冲内，其工作电流 不能超过最大集电极脉冲电流，否则，晶体管将损坏。从晶体管的设计来看，要提高晶体管 的最大集电极脉冲电流，必须提高铝电极的有效厚度。一般而言，半导体硅器件平面晶体管制造工艺过程中需要在硅片表面热生长第一 钝化层，再采用化学气相淀积的方法生长表面钝化层，两个钝化层叠加共同保护硅片表面 的PN结。然后，通过光刻的方法选择性去除引线孔处的钝化层，露出电极处的硅，在硅上面 蒸发金属铝作为内引线及引出电极，以实现与外引线相联。在铝线条宽度确定的情况下，铝 电极的厚度越厚，承载的电流越大，但也增加了光刻难度。对于功率平面晶体管而言，需要 较厚的铝层来满足大电流的需求。参见图1所示，现有技术的平面晶体管的芯片(一般为 硅片)上形成有发射区3、基区4以及集电区6，在平面晶体管的芯片上依次形成层叠的第 一钝化层5 (其厚度例如为1-2 μ m)和第二钝化层2 (其厚度例如为0. 5-1 μ m)，这种现有 技术的平面晶体管存在如下缺陷参见图1所示，在二层钝化层5，2形成后，如上所述，采 用光刻技术形成引线孔，光刻各层钝化层采用同一块光刻版，从而在二层钝化层的对准发 射区和基区的位置分别形成引线孔，该引线孔的深度较深，这样，在随后的铝电极蒸镀工艺 中，由于蒸镀工艺形成的铝电极的厚度是既定的，例如铝电极厚度为4-5 μ m，因此在引线孔 上部的周缘区域(图1中的a处)的铝会比其它位置正常厚度的铝要薄许多，这种平面晶 体管在实际应用过程中，如果在线路中如果遇到大电流通过时，引线孔上部尖角处的铝难 以承受，会在此处发生铝烧熔现象，从而造成晶体管参数特性变坏而失效。有鉴于现有技术的上述缺陷，需要一种新型的平面晶体管。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种新型的平面晶体管，以克服现有技术的上述缺陷， 该平面晶体管能够有效地防止引线孔周缘区域的铝电极烧熔，增强平面晶体管的工作可靠 性。上述目的通过如下技术方案实现平面晶体管，包括芯片、铝电极、以及彼此层叠 的第一钝化层和第二钝化层，所述芯片上形成有发射区、基区和集电区，所述第一钝化层和 第二钝化层上形成有引线孔，所述引线孔分别对准所述发射区和基区并填充有所述铝电 极，其中，所述引线孔形成为台阶孔，所述铝电极对应地形成有至少两级台阶。优选地，所述引线孔形成为具有两级台阶的台阶孔，所述铝电极对应地形成有两 级台阶。通过本实用新型的上述技术方案，由于本实用新型的第一钝化层和第二钝化层中
3的引线孔形成为台阶孔，这样在蒸镀铝电极时，虽然蒸镀工艺中形成的铝电极的厚度是既 定的，但由于引线孔中存在台阶，因此引线孔上部周缘处的铝电极相应地形成有台阶，这样 引线孔上部周缘处的铝电极会显著增厚，足以承受平面晶体管在使用过程中的大电流，从 而有效地改善了平面晶体管在大电流工作条件下的可靠性。
图1为现有技术的平面晶体管的结构示意图；图2为本实用新型具体实施方式
的平面晶体管的结构示意图。图中1铝电极；2第二钝化层；3发射区；4基区；5第一钝化层；6集电区
具体实施方式
以下结合附图描述本实用新型平面晶体管的具体实施方式
。参见图2，本实用新型的平面晶体管包括芯片(一般为硅片)，该芯片上形成有发 射区3、基区4和集电区6，在该芯片上依次形成有层叠的第一钝化层5和第二钝化层2，第 一钝化层5和第二钝化层2上形成有引线孔，该引线孔分别对准发射区3和基区4(即图2 显示的分别对住发射区3和基区4的两个引线孔)，该引线孔中填充有铝电极1，其中，所述 引线孔分别形成为台阶孔，相应地，所述铝电极形成有至少两级台阶。如图2所示，优选地，引线孔形成为具有两级台阶的台阶孔，相应地，铝电极1形成 有两级台阶。实际上，本实用新型是将多层钝化层的横向结构设计为台阶形状，避免了普通引 线孔制作所产生的较深深度，提高了引线孔上部周缘处(图2中的b处)的铝电极1的厚 度，使产品能够承受较大的电流。在此需要特别说明的是，图2中显示的台阶式引线孔仅是为说明而例举的一种具 体结构形式，在实际应用过程中，引线孔可以具有多种台阶孔形式，而并不限于图2中显示 的台阶引线孔的具体细节，其只要引线孔形成台阶孔，均属于本实用新型的技术构思。以下以图2中的平面晶体管为例，来说明具有台阶式引线孔的平面晶体管的制作 步骤，其主要包括以下步骤第一，在芯片上热生长形成第一层钝化层5后，用光刻技术对第一钝化层进行第 一次光刻腐蚀，称为开一次引线孔，其一次引线孔的边长尺寸比最终设计的电极引线孔边 长尺寸宽，例如宽5-10 μ m(不同的产品尺寸有所区别)；第二，在第一层钝化层5上采用化学气相淀积形成第二层钝化层2，再用光刻的方 法腐蚀掉第二层钝化层2，称为开二次引线孔，该二次引线孔的尺寸就是电极引线孔最终尺 寸，从而形成图2所示的台阶式引线孔。第三，用蒸发台蒸镀额定厚度的铝膜，即铝电极1，从图2中可以看到，铝电极在引 线孔上部周缘区域会自然形成有至少两级台阶；第四，用常规光刻的方法将不需要铝覆盖处的铝去除掉，保留电极孔处的铝电极。也就是说，本实用新型可以通过大、小孔光刻版来降低两层钝化层用普通光刻的 方法(采用同一块光刻版)所形成的较深的引线孔，在铝层覆盖后，每个台阶尖角处的铝层 厚度明显增加了(见图2中的b处)，保证了最薄处的铝层都可以承受较大的电流。[0023]由上描述可见，本实用新型的平面晶体管将第一钝化层和第二钝化层中的引线孔 形成为台阶孔，这样在蒸镀铝电极时，虽然蒸镀工艺中形成的铝电极的厚度是既定的，但由 于引线孔中存在台阶，因此引线孔上部周缘处的铝电极相应地形成有台阶，这样引线孔上 部周缘处的铝电极会显著增厚，足以承受平面晶体管在使用过程中的大电流，从而有效地 改善了平面晶体管在大电流工作条件下的可靠性，目前此工艺经过验证已完全达到了设计 的要求。在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进 行任意组合，其同样落入本实用新型所公开的范围之内。同时，本实用新型的各种不同的实 施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实 用新型所公开的内容。此外，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新 型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均 属于本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围由权利要求限定。
权利要求1.平面晶体管，包括芯片、铝电极(1)、以及彼此层叠的第一钝化层( 和第二钝化层 O)，所述芯片上形成有发射区(3)、基区(4)和集电区(6)，所述第一钝化层和第二钝化层 上形成有引线孔，所述引线孔分别对准所述发射区和基区并填充有所述铝电极，其特征是， 所述弓丨线孔形成为台阶孔，所述铝电极对应地形成有至少两级台阶。
2.根据权利要求1所述的平面晶体管，其特征是，所述引线孔形成为具有两级台阶的 台阶孔，所述铝电极(1)对应地形成有两级台阶。
专利摘要平面晶体管，包括芯片、铝电极(1)、以及彼此层叠的第一钝化层(5)和第二钝化层(2)，所述芯片上形成有发射区(3)、基区(4)和集电区(6)，所述第一钝化层和第二钝化层上形成有引线孔，所述引线孔分别对准所述发射区和基区并填充有所述铝电极，所述引线孔形成为台阶孔，所述铝电极对应地形成有至少两级台阶。本实用新型的平面晶体管的引线孔中存在台阶，因此引线孔上部周缘处的铝电极会相应地形成有台阶，这样引线孔上部周缘处的铝电极会显著增厚，足以承受平面晶体管在使用过程中的大电流，从而有效地改善了平面晶体管在大电流工作条件下的可靠性。
文档编号H01L29/417GK201927611SQ20102068498
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者蒋荣庆, 陈震 申请人:扬州晶新微电子有限公司