[發明專利]一種瞬態電壓抑制器（TVS）芯片及制造方法

在審

• 申請號: 201610294942.4
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN107346790A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 朱世良;余挺
• 申請（專利權）人: 杭州東沃電子科技有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L21/329
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種瞬態電壓抑制器(TVS)芯片及制造方法，其特征在于包括如下次序的步驟：

1)擴散前處理：采用N型單晶硅片，通過酸、堿、去離子水超聲清洗等工序，對硅片表面進行化學處理；

2)氧化：把經過擴散前處理的硅片在1100～1200℃的氧化爐中長一層氧化層；

3)光刻：把氧化后的硅片進行涂膠、曝光、顯影、去氧化層等工序，單向在正面刻出一次擴散圖形；

4）單面開管磷沉積，采用的單面開管磷酸二氫銨水態源沉積工藝，是將高純度的磷酸二氫銨粉劑溶于去離子水中，形成水溶液，以飽和量涂敷在需沉積的硅片表面上，在1200℃時，沉積20分鐘，可得到8~10um的高濃度沉積層，借助后道擴鎵和擴硼的流程，將N+深度推到本產品所需的60~65um深度，形成寬N+層區；

5）開管擴鎵，由于硅片表面事先生成一層氧化層，可以防止鎵原子在硅片表面形成合金點和腐蝕坑，擴散在特殊雙恒溫區擴散爐和雙磨口石英管中進行，擴散時把Ga2O3源粉置于源溫區，硅片置于恒溫區進行擴散，用H2作攜帶氣體和反應氣體，從固態的Ga2O3中分解出鎵原子，然后由H2把鎵原子帶到恒溫區，向硅片中擴散，由于鎵原子對SiO2的穿透力特強，所以實現了在SiO2膜保護下進行摻雜，最終在N型硅片的兩邊得到平整的對稱的PN結；

6）單面開管擴硼，采用的單面開管硼乳膠源擴散工藝，是采用硼酸摻入乳膠源中，形成含硼乳膠源，放入1150～1280℃的擴散爐中進行擴散，擴散時間為0.5～20h,單面涂覆敷在己擴鎵的硅片面上，形成40um寬的高濃度P+層；

7)硼面腐刻溝槽，擴散后的硅片采用臺面工藝蝕刻溝槽，露出P/N結，然后進行表面氧化鈍化保護，氧化溫度650～900℃；

8）溝槽氧化后再按一般玻璃純化工藝做到金屬化，劃片，完成整個芯片流程。

2.根據權利要求1所述的一種瞬態電壓抑制器(TVS)芯片及制造方法，其特征在于：芯片結構為P+P-N+N-單向高電壓瞬態電壓抑制器芯片。

3.根據權利要求2所述的一種瞬態電壓抑制器(TVS)芯片及制造方法，其特征在于：減薄了芯片總厚度，為210～240微米。

4.根據權利要求2所述的一種瞬態電壓抑制器(TVS)芯片及制造方法，其特征在于：減薄了N-基區寬度，為55～65微米。

5.根據權利要求2所述的一種瞬態電壓抑制器(TVS)芯片及制造方法，其特征在于：增加了P+和P-型擴散區寬度，為95～110微米。

6.根據權利要求2所述的一種瞬態電壓抑制器(TVS)芯片及制造方法，其特征在于：變更了P型擴散區的濃度結構曲線，外加最高反向電壓時，P型擴散區耗盡層寬度，為60～70微米，標為P-區。

7.根據權利要求2所述的一種瞬態電壓抑制器(TVS)芯片及制造方法，其特征在于：增加了N+區寬度，為60～65微米。