[發明專利]TVS芯片及其生產方法

有效

• 申請號: 202111139076.9
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN114038900B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 汪良恩;李建利;汪曦凌
• 申請（專利權）人: 安徽芯旭半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/861;H01L21/329
• 代理公司: 北京久誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 翟麗紅

本發明提供一種TVS芯片及其生產方法，涉及半導體領域。本發明通過硅襯底清洗后進行氧化，形成氧化膜；氧化膜表面涂覆光刻膠，采用光刻的方式將需要擴散的區域氧化膜去除，形成開溝區；將開溝后的硅襯底放入腐蝕液，形成淺溝；去光刻膠，對硅襯底進行清洗；硅襯底表面附擴散源，淺溝內被擴散，形成外層深結層；去除氧化膜，并清洗硅襯底；硅襯底表面區域附上擴散源，所有區域被擴散，形成內層淺結層。本發明因為兩次擴散形成了兩個PN結層，外層的深結可以保護內層的淺結，從而有效加強PN結保護和降低晶格缺陷污染的能力，降低漏電流。同時，通過淺溝對擴散源進行定位，能方便后續操作，方便生產。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種TVS芯片及其生產方法。

背景技術

瞬態電壓抑制二極管（Transient Voltage Suppressor）簡稱TVS，是一種二極管形式的高效能保護器件。當TVS二極管的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時，它能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變為低阻抗，吸收高達數千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個預定值，有效地保護電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。

TVS的電性能是通過PN的電子和空穴的移動來實現的，在襯底濃度不變的情況下，PN結深度和擊穿電壓的高低有直接的關聯，即PN結越淺，擊穿電壓越低。反過來說，擊穿電壓如果要做的很低，就必須將PN結做的很淺。以臺面型的TVS為例，臺面型TVS芯片一般采用擴散工藝，硅片在襯底摻雜后磨片，以及擴散后，表面會形成一定的晶格缺陷，而且離硅片表面越近，這種缺陷就會越多。擊穿電壓10V以下的產品，由于本身低壓低，所以要求在工藝設計的時候，必須要將PN結深度降低，這樣，距離硅片表面就很近，所以在芯片通電時，PN結延展區有晶格缺陷存在，從而使漏電流過大。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種TVS芯片及其生產方法，解決了現有的10V以下的臺面型TVS芯片漏電流較大的技術問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

第一方面，本發明提供一種TVS芯片，所示芯片包括硅襯底，內層淺結層和外層深結層；

其中，所述硅襯底為凸臺襯底，包括頂層、中層和底層，其中，中層處于凸臺襯底的拐角處；

所述內層淺結層位于硅襯底頂層，由擴散源擴散至硅襯底形成；

所述外層深結層位于內層淺結層的兩側，處于硅襯底的中層，由擴散源擴散至硅襯底形成。

優選的，所述芯片還包括：氧化層，鈍化玻璃層和金屬面；

所述氧化層附著在外層深結層表面、以及內層淺結層和外層深結層的銜接處表面。

所述鈍化玻璃層附著在氧化層表面；

所述金屬面附著在內層淺結層未被鈍化玻璃層覆蓋的表面。

優選的，所述硅襯底包括摻硼硅或磷硅，其電阻率小于0.01Ω·m。

第二方面，本發明提供一種TVS芯片生產方法，所述方法包括：

S1、硅襯底清洗后進行氧化，形成氧化膜；

S2、氧化膜表面涂覆光刻膠，采用光刻的方式將需要擴散的區域氧化膜去除，形成開溝區；

S3、將開溝后的硅襯底放入腐蝕液，形成淺溝；

S4、去光刻膠，對硅襯底進行清洗；

S5、硅襯底表面附擴散源，淺溝內被擴散，形成外層深結層；

S6、去除氧化膜，并清洗硅襯底；