[發明專利]一種帶有反并聯二極管的雙向TVS器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201710346858.7
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN108417613A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 蔣騫苑;蘇海偉;趙德益;趙志方;張嘯;王允;馮星星
• 申請（專利權）人: 上海長園維安微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/861;H01L21/329
• 代理公司: 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙) 31298
• 代理人: 韓國輝

1.一種帶有反并聯二極管的雙向TVS器件，其特征在于，包括一P型硅襯底，所述P型硅襯底正面均設有N型摻雜區域和P型摻雜區域，所述P型硅襯底正面的N型摻雜區域做金屬引出，所述P型硅襯底背面的N型摻雜區域和P型摻雜區域做互連金屬引出；所述P型硅襯底背面的N型摻雜區域和P型摻雜區域間距大于等于零。

2.根據權利要求1所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件，其特征在于，所述P型硅襯底背面的N型摻雜區域在內側，P型摻雜區域在外側。

3.根據權利要求1所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件，其特征在于，所述P型硅襯底背面的N型摻雜區域在外側，P型摻雜區域在內側。

4.根據權利要求1、2或3所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件，其特征在于，所述P型硅襯底背面的N型摻雜區域和P型摻雜區域局部開出接觸孔并做互連金屬引出。

5.根據權利要求1、2或3所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件，其特征在于，所述P型硅襯底背面的N型摻雜區域和P型摻雜區域全部打開并做互連金屬引出。

6.權利要求1-5任意一項所述帶有反并聯二極管的雙向TVS器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：在P型硅襯底晶圓片正面和背面同時生長氧化層；

步驟(2)：在晶圓片正面和背面氧化層上開出N型摻雜區域窗口；

步驟(3)：去除晶圓片正面和背面N型摻雜區域窗口內的氧化層；

步驟(4)：用擴散摻雜的方式進行雙面N型元素摻雜；

步驟(5)：在晶圓片正面和背面氧化層上開出P型摻雜區域窗口；

步驟(6)：去除正面和背面P型摻雜區域窗口內的氧化層；

步驟(7)：用擴散摻雜的方式進行雙面P型元素摻雜；

步驟(8)：高溫推阱；

步驟(9)：在晶圓片正面N型摻雜區域開接觸孔窗口，在晶圓片背面N型摻雜區域和P型摻雜區域開接觸孔窗口；

步驟(10)：去除正面和背面接觸孔區域窗口的氧化層；

步驟(11)：正面和背面的接觸孔區域做金屬布線引出。

7.根據權利要求6所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件的制造方法，其特征在于：步驟(1)中，P型襯底電阻率為0.01～0.05Ω·CM，生長的氧化層厚度范圍是0.6～1.5μm。

8.根據權利要求6所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件的制造方法，其特征在于：步驟(2)、(5)中用光刻膠掩膜開出摻雜區域窗口。

9.根據權利要求6所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件的制造方法，其特征在于：步驟(3)、(6)中用濕法刻蝕的方法將正面和背面摻雜區域窗口內的氧化層去除。

10.根據權利要求8所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件的制造方法，其特征在于：步驟(4)、(7)中，先去除光刻膠，然后再進行雙面元素擴散摻雜。

11.根據權利要求10所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件的制造方法，其特征在于：步驟(4)中進行磷擴散摻雜，采用POCl₃工藝，溫度范圍為950～1050℃。

12.根據權利要求10所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件的制造方法，其特征在于：步驟(7)中進行硼擴散摻雜，溫度范圍為850～1050℃。

13.根據權利要求6所述的帶有反并聯二極管的雙向TVS器件的制造方法，其特征在于：步驟(8)中推阱的工藝條件為：溫度范圍1200～1300℃，推阱時間8～10小時，結深范圍16～24μm。