專利名稱：半導(dǎo)體靜電保護(hù)器件平面導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件制造工藝領(lǐng)域，是一種獨(dú)特的半導(dǎo)體靜電保護(hù)器件 制造方法。
其緩沖層的嵌入，極大提高了器件的抗靜電能力，并且由于擴(kuò)散溫度低， 時(shí)間短，反向擊穿電壓及鉗位電壓的一致性遠(yuǎn)優(yōu)于其它結(jié)構(gòu)的器件。將會(huì)廣泛
應(yīng)用于手機(jī)鍵盤，USB接口等通訊系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體靜電保護(hù)器件，在通訊業(yè)迅猛發(fā)展的今天，越來越受到重視，現(xiàn)有 的工藝方法，是在N型單晶片或外延片，P型單晶片或外延片通過高溫?cái)U(kuò)散， 通常110(TC 128(TC擴(kuò)散形成PN結(jié)。通常在電阻率為0.001 lacm硅片上擴(kuò)散 幾個(gè)甚至幾十個(gè)小時(shí)，形成十到幾十微米的PN結(jié)構(gòu)，再通過腐蝕玻璃鈍化形成 獨(dú)立PN結(jié)，提高功率沖擊減少PN結(jié)漏電，光刻窗口后，淀積金屬形成電極。 如圖1，蒸鍍金屬鋁或TiNiAg或CrNiAg形成上金屬電極，鋁電極后裝配系統(tǒng) 為金絲或鋁絲焊接。銀系金屬層是焊片燒結(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
上述已知靜電保護(hù)器件，通常擴(kuò)散溫度高，時(shí)間長，很難形成低壓保護(hù)器件，比如6V以下保護(hù)器件，且高壓器件中，通常電壓誤差在5 10%以上，必須 進(jìn)行分類，中檔率低，難以保證同一規(guī)格的大批量供貨，無形中增加了成本， 而且由于玻璃鈍化的特殊性，高溫漏電流大，可靠性差。
為了在半導(dǎo)體靜電保護(hù)器件工藝中降低成本，提高中檔率，同時(shí)保證器件 具有良好的抗靜電能力，我們發(fā)明了本發(fā)明之半導(dǎo)體靜電保護(hù)器件工藝方法。
本發(fā)明是如下工藝實(shí)現(xiàn)的，如圖2在半導(dǎo)體硅襯底1擴(kuò)散雜質(zhì)2，生長導(dǎo)電 介質(zhì)一次生成或多次形成，最后形成上金屬層。
采用本發(fā)明的工藝方法，由于擴(kuò)散時(shí)間短，溫度低，PN結(jié)結(jié)深均勻，再加 上導(dǎo)電介質(zhì)作為緩沖層，抗靜電能力優(yōu)于同等結(jié)構(gòu)的無導(dǎo)電介質(zhì)層的工藝，電 參數(shù)中檔率極高。


圖1是常規(guī)半導(dǎo)體保護(hù)器件制作工藝方法示意圖
圖2是N型單晶片或P型單晶片制作保護(hù)器件工藝圖
圖3是N型外延片或P型外延片制作保護(hù)器件工藝方法示意圖
具體實(shí)施例方式
1是電阻率為0.001 1Q，cm的P型或N型單晶拋光片或外延片，2是注入退 火或在800'C 98(TC溫度下擴(kuò)散形成N+或P+二極管的陰極或陽極。具體工藝 首先在l (電阻率為0.001 l&cm) P型或N型單晶拋光片或外延片上熱生長5000 10000A。的Si02，通過光刻形成窗口如②，注入或擴(kuò)散，在800°C~980°C， 根據(jù)不同產(chǎn)品需求形成③PN結(jié).清洗干凈后生長導(dǎo)電介質(zhì)，這層介質(zhì)可以是導(dǎo) 電金屬膜，也可是多晶硅注入擴(kuò)散摻雜，再淀積金屬層形成PN結(jié)保護(hù)器件，最 后減薄。根據(jù)不同電阻率，背面形成歐姆接觸層，再進(jìn)行背面金屬化。
"半導(dǎo)體靜電保護(hù)器件平面導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層工藝方法"的發(fā)明點(diǎn)在于 l嵌入平面緩沖層，提高抗靜電能力。 2擴(kuò)散溫度低，時(shí)間短，擊穿電壓的一致性良好。
"半導(dǎo)體靜電保護(hù)器件平面導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層工藝方法"的優(yōu)點(diǎn)
1良好的擊穿電壓均勻性。
2抗靜電能力強(qiáng)。
3高溫漏電流極小。
4易于多路集成，多路保護(hù)。
綜上所述，本發(fā)明的"半導(dǎo)體靜電保護(hù)器件平面導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層工藝方法" 具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)化價(jià)值，符合申請(qǐng)發(fā)明型專利的要求，并且本發(fā)明工藝未見于 刊物和公開使用，符合發(fā)明專利的申請(qǐng)條件，故提出申請(qǐng)。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體保護(hù)器件的制造方法，在硅襯底1上氧化一層SiO2 2，通過擴(kuò)散或注入在一定溫度下形成有源區(qū)3，再通過淀積平面導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層4，最后蒸鍍正面金屬，形成PN結(jié)保護(hù)器件。其特征在于，注入或擴(kuò)散形成PN結(jié)后，不是直接蒸鍍金屬，而是在金屬層下，生長一層80～20000A°的導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l，生長一層80-20000 A。的導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層，其特征在于這 層膜可以是直接生長，形成導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層，比如Tiw。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l，生長一層80~20000 A°的導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層，其特征在于這 層膜也可以是生長一層不導(dǎo)電膜，而后通過參雜方法，形成導(dǎo)電緩沖層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l,生長一層80-20000 A°的導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層，其特征在于這 層膜也可以是生長一層不導(dǎo)電的多晶硅，而后通過注入或擴(kuò)散方法，形成導(dǎo) 電緩沖層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l,生長一層80~20000 A°的導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層，其特征在于這 層膜也可以是生長一層原位參雜的多晶硅導(dǎo)電介質(zhì)緩沖層。
6. 根據(jù)權(quán)利1所述的制造工藝方法，導(dǎo)電介質(zhì)膜可以是摻磷多晶，也可以是摻E昍夕曰 卿多曰日°
7. 根據(jù)權(quán)利1所述的制造方法，導(dǎo)電介質(zhì)膜是用于提高器件的抗靜電沖擊能力。
全文摘要
半導(dǎo)體保護(hù)器件常用深結(jié)擴(kuò)散工藝，常用N型單晶片或外延片；P型單晶片或P型外延片，在其上通過氧化光刻形成窗口，再通過離子注入或擴(kuò)散P型雜質(zhì)或N型雜質(zhì)形成較深PN結(jié)。使其界面處，曲率半徑平緩，承受大ESD功率沖擊。但由于長時(shí)間高溫?cái)U(kuò)散，缺陷增多，電壓均勻性變差，高溫漏電增大。本發(fā)明采用N型或P型單晶片或外延片，通過低溫800℃～980℃，短時(shí)間10分鐘至60分鐘擴(kuò)散，再生長低溫導(dǎo)電介質(zhì)，形成非常好的均勻PN結(jié)，反向電壓一致性好，熱擴(kuò)散缺陷少，并有很好抗靜電能力。
文檔編號(hào)H01L29/66GK101499420SQ200810006760
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者淮永進(jìn) 申請(qǐng)人:淮永進(jìn)