[发明专利]一种门极和阳极共面的单向可控硅芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种门极和阳极共面的单向可控硅芯片，包括阳极电极A、P型阳极扩散区、P型对通隔离区、门极电极G、N型长基区、正面环状钝化沟槽、P型短基区、带有短路孔的N⁺阴极区、阴极电极K和位于芯片背面四周的背面阻焊槽，其特征在于：所述P型阳极扩散区顶面设有阳极电极A，所述P型对通隔离区环绕在N型长基区四周，所述门极电极G置于P型对通隔离区之上，所述正面环状钝化沟槽位于阳极电极A和门极电极G之间，所述P型阳极扩散区和阳极电极A设置在N型长基区正面并终止在正面环状钝化沟槽的内壁，所述带有短路孔的N⁺阴极区和阴极电极K设置在芯片的背面并终止在背面阻焊槽的内壁，所述P型短基区位于N型长基区和带有短路孔的N⁺阴极区之间并与P型对通隔离区对通连接成一体，所述环绕在N型长基区四周的P型对通隔离区的一个角的圆弧半径大于其它三个角的圆弧半径，便于设置门极焊线垫，所述门极电极G从P型对通隔离区的正面引出并在正面环状钝化沟槽的外部环绕一周且设有一个焊线垫。

2.根据权利要求1所述的一种门极和阳极共面的单向可控硅芯片，其特征在于：所述带有短路孔的N⁺阴极区的扩散深度为8～30um，所述P型阳极扩散区和P型短基区的扩散深度为15～80um，所述正面环状钝化沟槽的深度为60～120um、宽度为70～200um，所述背面阻焊槽的深度为60～120um、半宽度为20～100um。

3.一种门极和阳极共面的单向可控硅芯片的制造方法，包括以下步骤：硅单晶片抛光或表面腐蚀、氧化、双面光刻对通隔离窗口、对通隔离扩散、P型阳极区扩散和P型短基区扩散、光刻N⁺阴极区窗口、N⁺阴极区扩散、双面光刻沟槽窗口、腐刻沟槽、玻璃钝化、光刻引线孔、正面蒸铝膜、反刻铝电极、合金、背面喷砂、背面蒸镀电极、芯片测试和锯片，其特征在于：在双面光刻对通隔离窗口步骤中蚀刻出正背面不同的图形，便于形成门极焊线垫区，正面对通隔离窗口为正方形，正方形的四个角形成圆弧过渡，其中一个角的圆弧半径大于其他三个角的圆弧半径，背面对通隔离窗口为正方形，正方形的四个角也形成圆弧过渡；在双面光刻沟槽窗口和腐刻沟槽步骤中蚀刻出正背面不同的图形，正面沟槽窗口为正方形，正方形的四个角形成圆弧过渡，其中一个角的圆弧半径大于其他三个角的圆弧半径，背面沟槽窗口为正方形，四个角为直角，正面沟槽窗口形成正面环状钝化沟槽，背面沟槽窗口形成背面阻焊沟槽。

4.根据权利要求3所述的一种门极和阳极共面的单向可控硅芯片的制造方法，其特征在于：所述双面光刻对通隔离窗口步骤中，正面对通隔离窗口的四边宽度为30-80um，一个角的圆弧半径为450-900um，其他三个角的圆弧半径为280-600um，背面对通隔离窗口的四边宽度为30-80um，四个角的圆弧半径均为280-600um；所述双面光刻沟槽窗口和腐刻沟槽步骤中，正面沟槽窗口的四边宽度为60-100um，一个角的圆弧半径为300-750um，其他三个角的圆弧半径为120-480um，背面沟槽窗口的四边宽度为25-60um，四个角为直角，正面沟槽窗口形成正面环状钝化沟槽，背面沟槽窗口形成背面阻焊沟槽。