一种用于5G和高速应用的低容TVS制造技术

本实用新型专利技术提出一种用于5G和高速应用的低容TVS及制造方法，该TVS包括：衬底层，该衬底层为P型；P阱区域，该P阱区域形成于衬底层上；N阱区域，该N阱区域形成于衬底层上；N+区域，该N+区域形成于P阱区域及N阱区域中；P+区域，该P+区域形成于P阱区域及N阱区域中；第一绝缘介质层，该第一绝缘介质层形成于衬底层表面；接触孔，该接触孔开设于第一绝缘介质层中，并位于N+区域及P+区域；第一层金属，该一层金属形成于第一绝缘介质层上；第二绝缘介质层，该第二绝缘介质层形成于第一层金属上；通孔，该通孔开设于第二绝缘介质层中；第二层金属，该第二层金属形成于第二绝缘介质层上；钝化层，该钝化层形成于第二层金属上。层形成于第二层金属上。层形成于第二层金属上。

【技术实现步骤摘要】
一种用于5G和高速应用的低容TVS


[0001]本技术涉及瞬态抑制二极管，尤其涉及一种用于5G和高速应用的低容TVS。

技术介绍

[0002]低电容TVS二极管用于保护敏感电子设备，使其免受高浪涌的侵害，成为5G通讯基站、高速以太网通信线路、工业应用中高速接口、汽车电子产品中理想型的电路被动保护元器件。同时，由于低电容瞬态TVS二极管自身独有的低漏电流优势，在高速通信领域得到了广泛的应用，有助于提高车载电子的CAN系统、安防监控设备、智能家居、物联网传感器等产品的电源效率，并延长运作时间。目前常用的低电容TVS二极管其残压并没有太大优势，残压过大会导致功耗大，甚至有可能会损坏被保护的电路或者芯片，因此需要设计一种超低电压同时超低残压的TVS二极管。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种用于5G和高速应用的低容TVS及制造方法，以提高响应速度，更好地应用于5G和高速环境中。
[0004]本技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种用于5G和高速应用的低容TVS，包括：
[0006]衬底层，该衬底层为P型；
[0007]P阱区域，该P阱区域形成于衬底层上；
[0008]N阱区域，该N阱区域形成于衬底层上，并与P阱区域相邻；
[0009]N+区域，该N+区域形成于P阱区域及N阱区域中；
[0010]P+区域，该P+区域形成于P阱区域及N阱区域中，并与N+区域相邻；
[0011]第一绝缘介质层，该第一绝缘介质层形成于衬底层表面；
[0012]接触孔，该接触孔开设于第一绝缘介质层中，并位于N+区域及P+区域，接触孔内设有钨塞；
[0013]第一层金属，该一层金属形成于第一绝缘介质层上；
[0014]第二绝缘介质层，该第二绝缘介质层形成于第一层金属上；
[0015]通孔，该通孔开设于第二绝缘介质层中，通孔内设有钨塞；
[0016]第二层金属，该第二层金属形成于第二绝缘介质层上；
[0017]钝化层，该钝化层形成于第二层金属上，钝化层中具有键合点。
[0018]进一步，衬底层的电阻率为50ohm
·
cm以上。
[0019]上述用于5G和高速应用的低容TVS的制造方法，包括：
[0020]1)准备P型衬底层，该P型衬底层的电阻率在50ohm.cm以上；
[0021]2)在P型衬底片上利用光刻刻蚀注入扩散形成P阱：注入硼元素，浓度为E12～E15，扩散温度为1000～1150℃；
[0022]3)在P型衬底片上利用光刻刻蚀注入扩散形成N阱：注入磷元素，浓度为E12～E15，
扩散温度为1000～1150℃；
[0023]4)在P阱和N阱中利用光刻刻蚀注入扩散形成N+：注入磷元素，浓度为E12～E15，扩散温度为850～1100℃；
[0024]5)在P阱和N阱中利用光刻刻蚀注入扩散形成P+：注入硼元素，浓度为E12～E15，扩散温度为850～1100℃；
[0025]6)在晶圆表面做第一绝缘介质层，再利用光刻和干法刻蚀在N+和P+区域开接触孔；
[0026]7)在接触孔内做钨塞，采用化学机械抛光工艺磨平，再使用金属溅射工艺在晶圆表面长一层金属铝，并利用光刻刻蚀做金属布线作为第一层金属；
[0027]8)在第一层金属上利用化学气相淀积做第二绝缘介质层，并使用光刻及干法刻蚀工艺在第二绝缘介质层上开出通孔；
[0028]9)在通孔内做钨塞，采用化学机械抛光工艺磨平，再使用金属溅射工艺在晶圆表面长一层金属铝，并利用光刻刻蚀做金属布线作为第二层金属；
[0029]10)在第二层金属上利用化学气相淀积的方式做钝化层，并利用光刻及干法刻蚀工艺定义出键合点位置。
[0030]本技术的优点在于：
[0031]1.具有明显的骤回特性，残压较低；
[0032]2.超低的电容，用于5G和高速应用环境起到很好的保护；
[0033]3.电容随着外加偏压变化的波动很小，稳定性高，保持信号的完整性；
[0034]4.灵活的版图设计，满足单通道或者多通道，单向或者双向TVS结构设计；
[0035]5.I/O都在芯片正面，利用先进封装可降低封装成本。
附图说明
[0036]图1是本技术提出的用于5G和高速应用的低容TVS的表面结构示意图；
[0037]图2是该TVS的纵向截面结构示意图；
[0038]图3是该TVS的电路原理图；
[0039]图4是该TVS的I/V特性测试图。
具体实施方式
[0040]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0041]如图1～图3所示，本技术提出的用于5G和高速应用的低容TVS包括：衬底层，该衬底层为P型；P阱区域，该P阱区域形成于衬底层上；N阱区域，该N阱区域形成于衬底层
上，并与P阱区域相邻；N+区域，该N+区域形成于P阱区域及N阱区域中；P+区域，该P+区域形成于P阱区域及N阱区域中，并与N+区域相邻；第一绝缘介质层，该第一绝缘介质层形成于衬底层表面；接触孔，该接触孔开设于第一绝缘介质层中，并位于N+区域及P+区域，接触孔内设有钨塞；第一层金属，该一层金属形成于第一绝缘介质层上；第二绝缘介质层，该第二绝缘介质层形成于第一层金属上；通孔，该通孔开设于第二绝缘介质层中，通孔内设有钨塞；第二层金属，该第二层金属形成于第二绝缘介质层上；钝化层，该钝化层形成于第二层金属上，钝化层中具有键合点。衬底层的电阻率为50ohm
·
cm以上。
[0042]上述用于5G和高速应用的低容TVS的制造方法包括：准备P型衬底层，该P型衬底层的电阻率在50ohm.cm以上；在P型衬底片上利用光刻刻蚀注入扩散形成P阱：注入硼元素，浓度为E12～E15，扩散温度为1000～1150℃；在P型衬底片上利用光刻刻蚀注入扩散形成N阱：注入磷元素，浓度为E12～E15，扩散温度为1000～1150℃；在P阱和N阱中利用光刻刻蚀注入扩散形成N+：注入磷元素，浓度为E12～E15，扩散温度为850～1100℃；在P阱和N阱中利用光刻刻蚀注入扩散形成P+：注入硼元素，浓度为E12～E15，扩散温度为850～1100℃；在晶圆表面做第一绝缘介质层，再利用光刻和干法刻蚀在N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于5G和高速应用的低容TVS，其特征在于，包括：衬底层，该衬底层为P型；P阱区域，该P阱区域形成于衬底层上；N阱区域，该N阱区域形成于衬底层上，并与P阱区域相邻；N+区域，该N+区域形成于P阱区域及N阱区域中；P+区域，该P+区域形成于P阱区域及N阱区域中，并与N+区域相邻；第一绝缘介质层，该第一绝缘介质层形成于衬底层表面；接触孔，该接触孔开设于第一绝缘介质层中，并位于N+区域及P+区域，接触孔内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆亚斌，吴昊，王成，
申请(专利权)人：傲威半导体无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：