[發明專利]TVS器件及制造方法

有效

• 申請號: 201210182946.5
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN103456797A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 石晶;劉冬華;錢文生;胡君;段文婷
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L21/329
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種TVS器件，其特征在于：在P型低阻襯底上具有一層P型埋層，埋層上是P型外延層；

在所述P型外延層中，具有N型隔離阱和P型隔離阱呈水平排布；

所述N型隔離阱中，從下至上依次為重摻雜N型埋層、N型外延層及重摻雜P型區，所述重摻雜N型埋層與襯底上的P型埋層接觸；

在所述重摻雜P型區之上，淀積有P型多晶硅與重摻雜P型區接觸，P型多晶硅之上覆蓋金屬硅化物；

所述P型隔離阱中，從下至上依次為P型外延及重摻雜N型區，P型外延層與襯底上的P型埋層接觸；

在所述重摻雜N型區之上，淀積有N型多晶硅與重摻雜N型區接觸，N型多晶硅之上覆蓋金屬硅化物；

P型外延層之上有金屬連線及兩個接觸孔，分別連接到N型阱上方的金屬硅化物和P型阱上的金屬硅化物以引出電極。

2.如權利要求1所述的TVS器件的制造方法，其特征在于：包含如下工藝步驟：

第1步，在P型襯底上通過離子注入形成重摻雜P型埋層；

第2步，在重摻雜P型埋層上方淀積一層輕摻雜N型外延；

第3步，在N型外延層中進行離子注入形成重摻雜N型埋層；

第4步，在N型外延層上淀積一層輕摻雜N型外延層；

第5步，在N型埋層兩端進行N型隔離阱注入形成隔離阱區域；

第6步，采用熱推進形成最終N型隔離阱，并使埋層中雜質向上擴散形成P型外延層及N型外延層；

第7步，進行離子注入及熱推進工藝形成P型隔離阱；

第8步，隔離區形成之后，在整個器件表面生長一層多晶硅；

第9步，對N型隔離阱之上的多晶硅進行P型雜質注入，對P型隔離阱之上的多晶硅進行N型雜質注入，然后進行熱處理擴散，在N型隔離阱中的N型外延中擴散形成重摻雜P型區，在P型隔離阱中的P型外延中擴散形成重摻雜N型區；

第10步，分別在N型隔離阱之上的多晶硅以及P型隔離阱之上的多晶硅上形成金屬硅化物，通過接觸孔工藝連接到金屬硅化物上，表面制作金屬連線引出電極。

3.如權利要求2所述的TVS器件的制造方法，其特征在于：所述第1步中P型襯底為電阻率范圍在0.007～0.013Ω·cm的高摻雜低阻襯底，P型埋層為注入銦離子形成，注入劑量為1×10¹⁵～5×10¹⁶cm^-2，注入能量為10～200keV，以調整齊納二極管管的擊穿電壓。

4.如權利要求2所述的TVS器件的制造方法，其特征在于：所述第2步中N型外延層的摻雜濃度小于1×10¹⁴cm^-3。

5.如權利要求2所述的TVS器件的制造方法，其特征在于：所述第3步中重摻雜N型埋層的離子注入雜質為磷和砷或者磷和銻，注入的劑量為1×10¹⁵～5×10¹⁶cm^-2,注入的能量為20～200keV。

6.如權利要求2所述的TVS器件的制造方法，其特征在于：所述第4步中N型外延采用輕磷摻雜，雜質分布均勻且濃度小于1×10¹⁴cm^-3。

7.如權利要求2所述的TVS器件的制造方法，其特征在于：所述第9步中多晶硅雜質注入的劑量為1×10¹⁴～1×10¹⁶cm^-2，注入能量小于15keV,以不穿通多晶硅為準，并利用熱處理激活和擴散形成淺結。