一种发光二极管的保护器件芯片及生产工艺

摘要

本发明涉及一种发光二极管的保护器件芯片及生产工艺，通过采用窄衬底基区宽度结构，降低了体压降，提高了开关速度，降低了开关损耗；采用气体携带液态磷源的浅N+结的扩散方法，很好的控制了扩散结的深度及浓度梯度，增加了击穿电压的稳定性，并且具有良好的回弹性，使器件迅速导通，起到保护发光二级管的作用；增加了扩散结的平坦性、均一性，提高了保护管的可靠性及抗浪涌能力；采用电泳的玻璃钝化工艺，提高了保护管的触发电压、击穿电压的稳定性，这种发光二极管的保护管具有开关速度快、电路断电自动恢复能力强、损耗低的特点，在某一发光二极管处于开路状态时能够迅速导通，不会导致整个发光二极管矩阵瘫痪，能够使电路继续工作，为高频、高亮度电路提供了可靠的照明功能。

主权项

一种发光二极管的保护器件芯片生产工艺，其特征在于，包括如下次序的步骤：1）氧化前处理：通过酸、碱、去离子水等工序，对硅片表面进行化学处理；2）氧化：清洗干净的原始硅片，在1100～1200℃的氧化炉中长一层氧化层做掩膜，为下一步光刻的校对精确先做一个标记、开N+区窗口、开沟槽、开电泳玻璃沿区、金属接触区；3）五次光刻：对氧化后的硅片进行涂胶、光刻标记、光刻发射区窗口、光刻台面、光刻玻璃沿区域、光刻金属接触区、曝光、显影、去氧化层工序，刻出标记、发射区窗口、台面图形、电泳玻璃沿区域和金属接触区图形；4）扩散前处理：通过电子清洗剂、去离子水超声溢水对光刻窗口后的硅片进行化学处理；5）硼扩散预沉积：采用氮气携带液态硼源，将清洗干净的硅片放入1100～1150℃的扩散炉中进行硼源预沉积；6）硼扩散：对预沉积后的硅片在1200～1250℃扩散炉进行扩散推进，形成P层；7）磷源扩散预沉积：对处理干净的硅片在1100～1200℃的扩散炉中进行磷源沉积，通入液态磷源；8）磷源主扩散：对预沉积后的硅片在1200～1250℃扩散炉进行扩散推进，形成N层；9）扩散后处理：用酸浸泡、去离子水超声清洗，使硅片分离，并去除表面氧化层；10）双面台面腐蚀：使用氢氟酸、硝酸、冰乙酸，按照8:3:3的比例混合为混酸，用混酸刻蚀双面台面沟槽，混酸温度控制在8～12℃，并用去离子水冲净；11）双面电泳：把硅片放在配置好的电泳液中，根据台面沟槽需沉积的玻璃重量设置时间，进行双面同时电泳；12）烧结：把电泳后的硅片在800～820℃的烧结炉中进行烧结；13）去氧化层：用稀释的氢氟酸浸泡、去离子水超声清洗去除烧结后硅片表面氧化层；14）镀镍、镀金：将去氧化层后的硅片在专用镀槽中进行镀镍、镀金、干燥；15）芯片切割：用划片机把镀金后的硅片从台面沟槽处划成单个芯片；根据所述方法获得其结构为N‑P‑N‑P‑N型保护器件芯片。