一种具有低触发电压的TVS器件及其制造方法技术

技术编号:24359244 阅读:28 留言:0更新日期:2020-06-03 03:15
本发明专利技术提出了一种具有低触发电压的TVS器件及其制造方法,在P型衬底层上具有一层N型埋层,所述N型埋层上生长有P型外延层,在P型外延层上方设置有若干N阱区域和P阱区域,在N阱区域及P阱区域的表面有多个深槽,并在深槽内分别形成若干N+区和P+区,在至少一N+区内淀积有N+多晶硅,至少一P+区内形成PLD区,在N阱区域和P阱区域上方设置有一氧化层,氧化层外表面上设置有第一N+多晶硅,在该N+多晶硅外表面设置有第一介质层,在P型外延层上方淀积设置有若干第二介质层,介质层上设置有接触孔,在所述接触孔上分别淀积有至少一阴极和至少一阳极,本发明专利技术能够降低器件的触发电压,同时保持了其导通电阻极低的特性。

A TVS device with low trigger voltage and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种具有低触发电压的TVS器件及其制造方法
本专利技术属于半导体保护器件
,特别涉及一种具有低触发电压的TVS器件及其制造方法。
技术介绍
瞬态电压抑制器(TransientVoltageSuppressors,简称TVS)是一种普遍使用的保护器件,它具有极快的响应速度和相当大的浪涌泄放能力。当它经受瞬间的高能量浪涌或静电冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗转变为低阻抗,以泄放一个瞬间大电流,同时把它两端的电压钳位在一个较小值,从而保护后级电路芯片不受瞬态高压浪涌脉冲的冲击,因此TVS是一种必不可少的保护类器件。通常会将二极管、三极管、GGNMOS(栅极接地的NMOS)、SCR等器件作为TVS器件的防护单元。其中,具有SCR结构的TVS导通时,内部的两个三极管(PNP和NPN)都进入放大状态,形成正反馈,因此其导通电阻和钳位电压大大低于其它结构的TVS,因此SCR结构的TVS对后级电路芯片具有更加优秀的保护能力。普通SCR结构的TVS器件受传统结构和工艺的限制,开启电压往往较高。虽然在遭遇高电压脉冲时TVS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有低触发电压的TVS器件,其特征在于,在P型衬底层上具有一层N型埋层,所述N型埋层上生长有P型外延层,在P型外延层上方设置有若干N阱区域和P阱区域,在N阱区域及P阱区域的表面有多个深槽,并在深槽内分别形成若干N+区和P+区,在至少一N+区内淀积有N+多晶硅,至少一P+区内形成PLD区,在N阱区域和P阱区域上方设置有一氧化层,氧化层外表面上设置有第一N+多晶硅,在该N+多晶硅外表面设置有第一介质层,在P型外延层上方淀积设置有若干第二介质层,介质层上设置有接触孔,在所述接触孔上分别淀积有至少一阴极和至少一阳极。/n

【技术特征摘要】
20190701 CN 20191059978281.具有低触发电压的TVS器件,其特征在于,在P型衬底层上具有一层N型埋层,所述N型埋层上生长有P型外延层,在P型外延层上方设置有若干N阱区域和P阱区域,在N阱区域及P阱区域的表面有多个深槽,并在深槽内分别形成若干N+区和P+区,在至少一N+区内淀积有N+多晶硅,至少一P+区内形成PLD区,在N阱区域和P阱区域上方设置有一氧化层,氧化层外表面上设置有第一N+多晶硅,在该N+多晶硅外表面设置有第一介质层,在P型外延层上方淀积设置有若干第二介质层,介质层上设置有接触孔,在所述接触孔上分别淀积有至少一阴极和至少一阳极。


2.一种TVS器件制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:选用P型衬底硅片,在其表面进行N型埋层离子注入,并进入高温炉管进行热过程推进;
S2:对硅片清洗,将表面杂质颗粒及原生氧化层去除干净,然后生长外延层;
S3:通过N阱光刻定义N阱区域,然后进行N阱离子注入,再通过P阱光刻定义P阱区域,然后进行P阱离子注入;再进入炉管进行高温推进,使得N阱区域和P阱区域底部与N型埋层相接触;
S4:对硅片表面进行清洗,然后生长一层氧化层,然后通过光刻、刻蚀氧化层和硅形成多个深槽,在进入炉管进行扩散掺杂,形成N+区,然后淀积多晶硅,将深槽填充满;
S5:通过光刻、干法刻蚀将硅片表面不需要的多晶硅和氧化层去除;
S6:通过PLD区光刻、离子注入形成PLD区,再进入炉管进行热扩散;
S7:通过N+区光刻、离子注入,在N阱区域内形成N+区,再通过P+区光刻、离子注入形成P+区,然后进行快速热退火工艺处理;
S8:在硅片上表面淀积介质层,采用化学气相淀积工艺形成,然后通过光刻、刻蚀,形成接触孔;
S9:在介质层及外延层表面进行金属淀积,并进行光刻、刻蚀,形成阳极金属和阴极金属。


3.根据权利要求2所述的TVS器件制造方法,其特征在于,步骤S1中N型埋层离子注入,注入元素为锑或砷,注入剂量1E15~1E16/cm2,注入能量100~120KeV。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋骞苑苏海伟赵德益李洪赵志方吕海凤张啸王允张彩霞
申请(专利权)人:上海维安半导体有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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