[發(fā)明專利]非對(duì)稱電壓放電管及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610856921.7
• 申請(qǐng)日: 2016-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN107871663A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蓋浩然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島東浩軟件科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/332
• 分類號(hào): H01L21/332;H01L29/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及放電管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種非對(duì)稱電壓放電管及其制造方法。

背景技術(shù)

用戶線接口電路(Subscriber Line Interface Circuit，SLIC)芯片用于實(shí)現(xiàn)各種用戶線與交換機(jī)之間的連接。因?yàn)镾LIC芯片對(duì)外界的干擾比較敏感，所以對(duì)SLIC芯片相應(yīng)的保護(hù)是必不可少的。

現(xiàn)有的SLIC芯片的保護(hù)方法有三種。第一種保護(hù)方法采用可編程器件，例如可編程晶閘管，以SLIC的最高電壓為參考電壓，當(dāng)SLIC芯片的TIP/RING端口的電壓超過觸發(fā)電壓，則可編程晶閘管開始工作。第二種保護(hù)方法采用4顆單向放電管，分成兩組，分別連接在SLIC芯片的TIP/RING端口。第三種保護(hù)方法采用2顆雙向放電管取代4顆單向放電管，分別連接在SLIC芯片的TIP/RING端口。

經(jīng)發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)，第一種方法雖然可以靈活有效的保護(hù)SLIC芯片，但是其防浪涌能力低，成本高，而且需要外接電源對(duì)其進(jìn)行供電；第二種方法雖然防浪涌能力高，不需要外接電源，但是其成本高，且占用空間大；第三種方法雖然占用空間比第二種方法小，但是SLIC芯片TIP/RING端的工作電壓不一致，則其對(duì)稱的雙向放電管無法精細(xì)地保護(hù)SLIC芯片。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種非對(duì)稱電壓放電管及其制造方法，旨在提高SLIC芯片的保護(hù)精度和降低保護(hù)成本。

本發(fā)明非對(duì)稱電壓放電管的制造方法，包括氧化、光刻、離子注入、硼擴(kuò)散、磷擴(kuò)散、臺(tái)面腐蝕、玻璃鈍化、金屬蒸發(fā)、電參數(shù)測(cè)試、封裝工序。其中，在離子注入工序中，分別由半導(dǎo)體晶片的正反面向半導(dǎo)體晶片內(nèi)注入不同劑量的離子源，并將離子源推深至預(yù)定深度；由半導(dǎo)體晶片正面注入的離子源的能量為60KeV～100KeV、劑量為4.5E14～5.5E14cm-2，由半導(dǎo)體晶片反面注入的離子源的能量為60KeV～100KeV、劑量為4E14～5E14cm-2，所述離子源包括：磷離子源或砷離子源。

優(yōu)選地，上述將注入半導(dǎo)體晶片正反面的離子源推深至預(yù)定深度的步驟采用高溫推深，且其推深溫度的范圍為：1200℃～1280℃。

優(yōu)選地，上述硼擴(kuò)散工序的步驟具體為：在半導(dǎo)體晶片的正反面分別注入硼離子源；高溫推深至預(yù)定深度，進(jìn)行硼擴(kuò)散工序。

優(yōu)選地，上述進(jìn)行硼擴(kuò)散工序的溫度為1200℃～1280℃，工作時(shí)間為12H～36H。

本發(fā)明提供了一種非對(duì)稱電壓放電管，該非對(duì)稱電壓放電管由上述非對(duì)稱電壓放電管的制造方法制成。

本發(fā)明一種非對(duì)稱電壓放電管及其制造方法通過在半導(dǎo)體晶片正反面的埋層分別注入不同劑量的離子源，使得經(jīng)過硼擴(kuò)散后的半導(dǎo)體晶片正反兩面PN結(jié)附近的雜質(zhì)濃度不一致，從而使得半導(dǎo)體晶片正反面的擊穿電壓不一致，可以應(yīng)用于輸入輸出端口的浪涌電壓不一致的芯片防護(hù)。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，本發(fā)明的放電管為固體放電管，也稱為半導(dǎo)體放電管。固體放電管利用晶閘管原理制成，依靠PN結(jié)的擊穿電壓觸發(fā)器件的導(dǎo)通進(jìn)行放電，可以流過很大的浪涌電流或脈沖電流。在浪涌電壓的作用下，固體放電管兩極間的電壓由額定反向關(guān)斷電壓上升至擊穿電壓，因此該固體放電管被擊穿，由高阻態(tài)進(jìn)入低阻態(tài)。此時(shí)，流過固體放電管的電流將達(dá)到峰值脈沖電流，同時(shí)在固體放電管兩端的電壓被箝位在預(yù)定的最大箝位電壓以下。隨著脈沖電流的衰減，固體放電管兩極間的電壓也不斷變化，最后恢復(fù)到初態(tài)，完成一次放電過程。該P(yáng)N結(jié)的擊穿電壓范圍即固體放電管過壓保護(hù)的電壓范圍，其擊穿電壓受固體放電管的工藝參數(shù)的影響。固體放電管的生產(chǎn)工藝包括氧化、光刻、離子注入、硼擴(kuò)散、磷擴(kuò)散、臺(tái)面腐蝕、玻璃鈍化、金屬蒸發(fā)、電參數(shù)測(cè)試、封裝等工序。本發(fā)明主要對(duì)離子注入及硼擴(kuò)散兩個(gè)工序做了進(jìn)一步的修改，因此將對(duì)離子注入工序及硼擴(kuò)散工序進(jìn)行重點(diǎn)描述。

一種非對(duì)稱電壓放電管及其制造方法，包括氧化、光刻、離子注入、硼擴(kuò)散、磷擴(kuò)散、臺(tái)面腐蝕、玻璃鈍化、金屬蒸發(fā)、電參數(shù)測(cè)試、封裝工序。其中，在離子注入工序中，分別由半導(dǎo)體晶片的正反面向半導(dǎo)體晶片內(nèi)注入不同劑量的離子源，并將離子源推深至預(yù)定深度；由半導(dǎo)體晶片正面注入的離子源的能量為60KeV～100KeV、劑量為4.5E14～5.5E14cm-2，由半導(dǎo)體晶片反面注入的離子源的能量為60KeV～100KeV、劑量為4E14～5E14cm-2，所述離子源包括：磷離子源或砷離子源。