[發明專利]一種低電容高壓放電管及其制備方法

在審

• 申請號: 202011370830.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN113161427A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王凱健;柯亞威;張鵬;周健
• 申請（專利權）人: 江蘇吉萊微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/87
• 分類號: H01L29/87;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧海洋

1.一種低電容高壓放電管，包括N型硅片，其特征在于：所述N型硅片兩面設有N⁺隔離區，所述N型硅片兩面設有P^-BASE區，所述N型硅片和P^-BASE區上光刻有P⁺⁺區，所述P^-BASE區上方P⁺⁺區和N⁺隔離區之間光刻有P-BASE區中N⁺區，所述N型硅片兩面兩邊上設有玻璃鈍化層，并在玻璃鈍化層上濕法腐蝕出溝槽，所述N型硅片上的P^-BASE區上沉淀有金屬層，所述金屬層兩側的P^-BASE區設有氧化層和LTO層。

2.根據權利要求1所述的一種低電容高壓放電管，其特征在于：所述P⁺⁺區貫穿P^-BASE區，并位于N型硅片上方。

3.根據權利要求1所述的一種低電容高壓放電管，其特征在于：所述氧化層和P^-BASE區接觸，所述LTO層和氧化層接觸。

4.根據權利要求1所述的一種低電容高壓放電管，其特征在于：所述P^-BASE區中N⁺區位于氧化層內側。

5.根據權利要求1所述的一種低電容高壓放電管及其制備方法，其特征在于，包括下列步驟：

1）選擇片厚200～220μm，電阻率為40-60Ω·cm的N型硅片；

2）一次氧化，硅片的工藝溫度為1000-1150℃，氧化層厚度為1.4-2.0um；

3）N⁺隔離區形成：在硅片雙面光刻N⁺阱區，對N⁺阱區進行磷離子注入摻雜，離子注入后對N⁺阱區進行再分布推結；

4）P⁺⁺肼區的形成：光刻后進行P⁺⁺肼區的硅片表表面均勻涂上硼源并且通過氮氣和氧氣，擴散，再分布，溫度1265℃，推結時間25H，形成沉積層，結深70-80um；

5）P-BASE區的形成：在N型襯底上硼離子注入、推結，注入條件為：劑量2e14～2e16cm^-2、能量60～100KeV，推結條件為：溫度1100℃～1250℃、時間20H～50H、N₂流量為5～16L/min,結深40-50um；

6）進行P-BASE區中N⁺區光刻，光刻后進行P-BASE區中N⁺區的硅片表面均勻涂上磷源并且通過氮氣和氧氣，擴散條件為：溫度1100℃～1250℃，擴散0.5~2 h，其中150min濕氧+100min～200min干氧，結深8-12um，氧化層形成厚度5000-10000?；

7）臺面光刻，濕法腐蝕出溝槽，腐蝕速率300-500?，槽深40-60um,減少PN結面積；

8）硼磷硅玻璃鈍化、接觸孔刻蝕；

9）LTO層，沉積2000-8000?的LTO層；

10）金屬淀積、光刻、刻蝕，氧化層間隙形成電極，N型硅片兩面形成金屬層；

11）合金，爐溫400～530℃、時間10min～30 min、真空度10^-3Pa。

6.根據權利要求1所述的一種低電容高壓放電管及其制備方法，其特征在于：所述溝槽內設有設有玻璃保護膜。