低电容低残压大功率过压保护器件芯片及其制作工艺制造技术

技术编号:29408543 阅读:37 留言:0更新日期:2021-07-23 22:48
本发明专利技术公开了一种低电容低残压大功率过压保护器件芯片,包括N型单晶硅片,N型单晶硅片的两侧形成有穿通区及触发区,N型单晶硅片的双面形成有基区,N型单晶硅片双面的基区形成阴极区,N型单晶硅片双面形成有双面氧化层,双面氧化层上位于阳极区与穿通区之间处形成内沟槽台面,内沟槽台面处填充有玻璃层,双面氧化层表面与内沟槽台面结构上形成有二氧化硅保护膜,二氧化硅保护膜、双面氧化层上位于基区、阳极区、阴极区上方光刻形成引线窗口,二氧化硅保护膜、双面氧化层上两侧边缘光刻形成划片槽,本发明专利技术实现了高浪涌、低残压、低电容兼容,产品的响应速度更快,更加适合目前通信领域的应用环境。

【技术实现步骤摘要】
低电容低残压大功率过压保护器件芯片及其制作工艺
本专利技术涉及芯片制造
,特别涉及一种大功率半导体过压保护器件的制作工艺。
技术介绍
半导体过压保护器件种类较多,最常见的有瞬态抑制二极管和半导体放电管,其中半导体放电管按照工艺来分,可分为:平面工艺和台面工艺;按照电容大小来分,可分为:常规电容和低电容;按照残压来分,可分为高残压和低残压;按照浪涌等级来分又可分为2000V/3000V/4000V/5000V/6000V,种类较多,应用时在不明白应用场合的情况下容易出现使用上的问题发生。防护器件有一个共同的特征,在器件开启时,都会产生一个较大的残压(过冲电压),残压越高,器件越容易烧坏失效,也就是器件的抗浪涌能力会下降,相反,残压越低,器件的抗浪涌能力就会越强;防护器件还有另外一个重要参数就是电容,电容是决定信号传输频率的重要参数,较低的电容更适合应用于高频场合,因此如何降低残压、降低电容也是各家研究的重点,常规方式是通过直接降低衬底材料电阻率来降低残压的,但是是以电容变大为代价,同样,是以提高衬底的电阻率来降低电容,但会增加残压,均不能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低电容低残压大功率过压保护器件芯片,其特征在于,包括N型单晶硅片(a),所述N型单晶硅片(a)的两侧经浓磷扩散形成有穿通区(b)及触发区(c),所述N型单晶硅片(a)的正面与背面经硼扩散形成有基区(d),所述基区(d)上还设有深度大于基区(d)的阳极区(e),所述N型单晶硅片(a)正面与背面的基区(d)上位于阳极区(e)旁经磷扩散形成阴极区(f),所述N型单晶硅片(a)正面与背面的基区(d)、阳极区(e)、阴极区(f)、穿通区(b)以及触发区(c)表面形成有双面氧化层(g),所述双面氧化层(g)上阳极区(e)与穿通区(b)之间经硅腐蚀形成内沟槽台面结构(h),所述内沟槽台面结构(h)处...

【技术特征摘要】
1.一种低电容低残压大功率过压保护器件芯片,其特征在于,包括N型单晶硅片(a),所述N型单晶硅片(a)的两侧经浓磷扩散形成有穿通区(b)及触发区(c),所述N型单晶硅片(a)的正面与背面经硼扩散形成有基区(d),所述基区(d)上还设有深度大于基区(d)的阳极区(e),所述N型单晶硅片(a)正面与背面的基区(d)上位于阳极区(e)旁经磷扩散形成阴极区(f),所述N型单晶硅片(a)正面与背面的基区(d)、阳极区(e)、阴极区(f)、穿通区(b)以及触发区(c)表面形成有双面氧化层(g),所述双面氧化层(g)上阳极区(e)与穿通区(b)之间经硅腐蚀形成内沟槽台面结构(h),所述内沟槽台面结构(h)处填充有玻璃层(i),所述双面氧化层(g)表面与内沟槽台面结构(h)上形成有二氧化硅保护膜(j),二氧化硅保护膜(j)、双面氧化层(g)上位于基区(d)、阳极区(e)、阴极区(f)上方光刻形成引线窗口(k),二氧化硅保护膜(j)、双面氧化层(g)上两侧边缘光刻形成划片槽(l),引线窗口(k)处设有金属层(m)。


2.一种如权利要求1所述的芯片制作工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)在N型单晶硅片上通过热氧化生长一层二氧化硅;
步骤2)在双面氧化层上光刻出浓磷区窗口;
步骤3)高温下通过液态磷源扩散法局部扩散一层浓磷;
步骤4)高温下进行浓磷再扩散,形成器件的穿通区及触发区,同时表面生长一层二氧化硅作为后续扩散的掩蔽层;
步骤5)在双面氧化层上光刻出阳极区的扩散窗口;
步骤6)高温下在硅片双面进行液态硼源预扩散;
步骤7)高温下进行硼再扩散,形成一定深度的阳极区,同时表面生长一层氧化层,作为后续扩散的掩蔽层;
步骤8)在双面氧化层上光刻出基区扩散窗口;
步骤9)高温下在硅片双面进行液态硼源预扩散对基区进行掺杂;
步骤10)高温下进行硼再扩散,形成器件的基区,同时表面生长一层氧化层,作为后续扩散的掩蔽层;
步骤11)在正面氧化层上光刻出晶闸管的短基区以及三极管基区补硼区的扩散窗口,在背面氧化层上光刻出晶闸管的阳极区的扩散窗口;
步骤12)高...

【专利技术属性】
技术研发人员:张兴杰程万坡卜程德王荣元
申请(专利权)人:江苏韦达半导体有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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