[發(fā)明專利]一種低電容高壓放電管及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011370830.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN113161427A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王凱健;柯亞威;張鵬;周健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇吉萊微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/87
• 分類號(hào): H01L29/87;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 盧海洋

本發(fā)明公開一種低電容高壓放電管，N型硅片兩面設(shè)有N⁺隔離區(qū)，N型硅片兩面設(shè)有P^?BASE區(qū)，N型硅片和P^?BASE區(qū)上有P⁺⁺區(qū)，P^?BASE區(qū)上方P⁺⁺區(qū)和N⁺隔離區(qū)之間有P?BASE區(qū)中N⁺區(qū)，N型硅片兩面兩邊上設(shè)有玻璃鈍化層，并在玻璃鈍化層上濕法腐蝕出溝槽，N型硅片上的P^?BASE區(qū)上沉淀有金屬層，金屬層兩側(cè)的P^?BASE區(qū)設(shè)有氧化層和LTO層。步驟：1）選擇N型硅片；2）氧化；3）N⁺隔離區(qū)；4）形成P⁺⁺肼區(qū)；5）形成P?BASE區(qū)；6）進(jìn)行P?BASE區(qū)中N⁺區(qū)光刻；7）臺(tái)面光刻，腐蝕出溝槽；8）硼磷硅玻璃鈍化、接觸孔刻蝕；9）LTO層，沉積2000?8000?的LTO層；10）形成電極，形成金屬層；11）合金。通過(guò)橫向側(cè)腐，減小了N+隔離區(qū)處的PN結(jié)橫截面積，從而減小了電容值，有效降低了器件的殘壓，降低電容值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體電子器件領(lǐng)域，具體是一種低電容高壓放電管及其制備方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體放電管是一種用于設(shè)備輸入端的過(guò)壓防護(hù)元器件，基于晶閘管原理制成，依托PN結(jié)的擊穿電流觸發(fā)器件導(dǎo)通放電，使很大的浪涌電流或脈沖電流可以都從中通過(guò)。半導(dǎo)體放電管擊穿電壓的范圍，形成了過(guò)壓保護(hù)的范圍。它廣泛用于通信終端、調(diào)制解調(diào)器、配線架等信息傳輸設(shè)備或系統(tǒng)等領(lǐng)域，通常放電管并聯(lián)在被保護(hù)電路的兩端，隨著通信頻率的越來(lái)越高，要求線路的電容盡量低，以減少通信信號(hào)的延遲和失真，因此對(duì)半導(dǎo)體放電管的電容特性提出了越來(lái)越高的要求。普通半導(dǎo)體放電管電容由材料電阻率決定，電容與電阻率的平方根成反比，電阻率越低電容越大，而低容高壓半導(dǎo)體放電管不受材料影響，利用局部擊穿原理，有效降低了器件的殘壓。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種低電容高壓放電管及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種低電容高壓放電管，包括N型硅片， N型硅片兩面設(shè)有N⁺隔離區(qū)，N型硅片兩面設(shè)有P^-BASE區(qū)，N型硅片和P^-BASE區(qū)上光刻有P⁺⁺區(qū)，P^-BASE區(qū)上方P⁺⁺區(qū)和N⁺隔離區(qū)之間光刻有P-BASE區(qū)中N⁺區(qū)，N型硅片兩面兩邊上設(shè)有玻璃鈍化層，并在玻璃鈍化層上濕法腐蝕出溝槽，N型硅片上的P^-BASE區(qū)上沉淀有金屬層，金屬層兩側(cè)的P^-BASE區(qū)設(shè)有氧化層和LTO層。

進(jìn)一步地，P⁺⁺區(qū)貫穿P^-BASE區(qū)，并位于N型硅片上方。

進(jìn)一步地，氧化層和P^-BASE區(qū)接觸，LTO層和氧化層接觸。

進(jìn)一步地，P^-BASE區(qū)中N⁺區(qū)位于氧化層內(nèi)側(cè)。

一種低電容高壓放電管及其制備方法，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(qū)形成：在硅片雙面光刻N(yùn)⁺阱區(qū)，對(duì)N⁺阱區(qū)進(jìn)行磷離子注入摻雜，離子注入后對(duì)N⁺阱區(qū)進(jìn)行再分布推結(jié)；

4）P⁺⁺肼區(qū)的形成：光刻后進(jìn)行P⁺⁺肼區(qū)的硅片表表面均勻涂上硼源并且通過(guò)氮?dú)夂脱鯕猓瑪U(kuò)散，再分布，溫度1265℃，推結(jié)時(shí)間25H，形成沉積層，結(jié)深70-80um；