發(fā)明屬于半導體制造，具體涉及一種脈沖晶閘管器件的鋁金屬電極的形成方法。

背景技術：

1、晶閘管是晶體閘流管的簡稱，其具有三種電極，即陰極、陽極和門極。從開關的控制、脈沖形成來看，晶閘管非常適合應用于高功率脈沖電源的主電路開關。為了提高晶閘管器件的di/dt能力，需要設計出分立的門-陰極結(jié)構(gòu)。

2、目前脈沖晶閘管門陰極制造過程中門、陰極電極實現(xiàn)方式是通常在陰極(陰極和門極在同一表面)表面整體蒸一層鋁層(一次蒸鋁)，通過光刻和掩膜刻蝕方式只保留陰極區(qū)域鋁層，然后再在陰極表面整體蒸一層的鋁層(二次蒸鋁)，再通過光刻和掩膜刻蝕方式腐蝕掉門極和陰極相連部分鋁層，形成一定的間隔空間。陰極電極蒸鋁兩次，門極電極蒸鋁一次，形成了一定的高度差，通過這樣的工藝方法實現(xiàn)了門、陰極電極的引出。

3、由于二次蒸鋁后門陰極之間存在一定的高度差，再次勻膠、勻膠光刻蝕時在空間間隔區(qū)側(cè)面還會存在嚴重的鉆蝕現(xiàn)象(參閱圖1所示)，這將不利于晶閘管的di/dt性能和門-陰極長期可靠性正向?qū)ㄐ阅芎褪褂每煽啃浴?/p>

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供了一種晶閘管的鋁金屬電極形成方法，能夠避免因為門、陰極電極高度差帶來的鉆蝕問題，提升晶閘管的di/dt性能和門-陰極長期可靠性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是，一種脈沖晶閘管鋁金屬電極的形成方法，包括如下步驟：

3、在脈沖晶閘管陰極、門極處加工出厚度均勻的鋁層；

4、在鋁層表面涂覆光刻膠膜后進行曝光顯影，在鋁層上形成具有預設形狀的刻蝕窗口，刻蝕窗口位于門極與陰極之間的區(qū)域；

5、通過刻蝕窗口對鋁層刻蝕，使門極與陰極之間形成空間間隔區(qū)；

6、去除剩余鋁層表面的光刻膠膜，并在脈沖晶閘管陰極表面再次涂覆光刻膠膜且曝光顯影，在門極所處位置形成門極刻蝕窗口；

7、采用干法刻蝕對門極刻蝕窗口內(nèi)的鋁層進行刻蝕；

8、用有機去膠液去除光刻膠膜。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，鋁層電極厚度為5-30μm。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，光刻膠膜厚度為1-5μm。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，干法刻蝕采用cl2、bcl3、chf3在反應腔內(nèi)與鋁層進行反應。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，反應腔的壓力控制在10-30mtorr。

13、與現(xiàn)有技術相對比，本發(fā)明具有以下有益效果:通過本發(fā)明的脈沖晶閘管鋁電極形成方法，既可以避免現(xiàn)有鋁電極工藝中兩次蒸鋁造成的生產(chǎn)周期長、成本高的問題，又能解決門陰極高度差造成的鉆蝕問題，提升脈沖晶閘管的di/dt性能和門-陰極長期可靠性。

技術特征：

1.一種脈沖晶閘管鋁金屬電極的形成方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖晶閘管鋁金屬電極的形成方法，其特征在于：所述的鋁層電極厚度為5-30μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖晶閘管鋁金屬電極的形成方法，其特征在于：所述的光刻膠膜厚度為1-5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖晶閘管鋁金屬電極的形成方法，其特征在于：所述的干法刻蝕采用cl2、bcl3、chf3在反應腔內(nèi)與鋁層進行反應。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脈沖晶閘管鋁金屬電極的形成方法，其特征在于：所述的反應腔的壓力控制在10-30mtorr。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種脈沖晶閘管鋁金屬電極的形成方法，包括如下步驟：在脈沖晶閘管陰極、門極處加工出厚度均勻的鋁層；在鋁層表面涂覆光刻膠膜后進行曝光顯影，在鋁層上形成具有預設形狀的刻蝕窗口，刻蝕窗口位于門極與陰極之間的區(qū)域；使門極與陰極之間形成空間間隔區(qū)；去除剩余鋁層表面的光刻膠膜，并在脈沖晶閘管表面再次涂覆光刻膠膜且曝光顯影；采用干法刻蝕對門極刻蝕窗口內(nèi)的鋁層進行刻蝕；與現(xiàn)有技術相對比，本發(fā)明具有以下有益效果:通過本發(fā)明的脈沖晶閘管鋁電極形成方法，既可以避免現(xiàn)有鋁電極工藝中兩次蒸鋁造成的生產(chǎn)周期長、成本高的問題，又能解決門陰極高度差造成的鉆蝕問題，提升脈沖晶閘管的di/dt性能和門?陰極長期可靠性。

技術研發(fā)人員：賴桂森,謝桂泉,方蘇,羅宇航,徐晟,王晨濤,蘇國磊,張朝輝,蘇杰和,凌永興,焦石,龍建華,甘卿忠,莊小亮,劉宇航,黃永瑞,邵珠柯,張磊,王國衛(wèi),王映卓,李夢
受保護的技術使用者：中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司廣州局
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21