[实用新型]双向放电管芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体放电管芯片的生产技术领域，具体说是一种电压更集中的低功耗双向放电管芯片。

背景技术

半导体放电管广泛应用于通讯交换设备中的程控交换机、电话机、传真机、配线架、通讯接口、通讯发射设备等一切需要防雷保护的领域，以保护其内部的IC免受瞬间过电压的冲击和破坏。目前行业内多采用平面工艺制作半导体放电管，存在着一些技术上的缺陷：1)成本较高，工艺复杂；2)开关损耗大，响应速度慢；3)PN结在表面形成，采用硅介质膜保护，容易受损伤，电压在表面击穿；4)双向放电管对称性较差，在电路使用中会产生一端不良。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型目的在于提供一种开启电压低，响应速度快；击穿电压更集中的双向放电管芯片。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双向放电管芯片，所述双向放电管芯片的结构为N⁺-P⁺-N^--N-P⁺⁺-P⁺型；所述双向放电管芯片的平面结构依次为扩散N⁺区、扩散P⁺区、注入N^-区、扩散P⁺⁺区、金属区、氧化隔离区、钝化玻璃层及芯片划道区；所述双向放电管芯片的剖面截层结构依次为所述扩散N⁺区、所述扩散P⁺区、所述注入N^-区、衬底N区、所述扩散P⁺⁺区、所述金属区、所述氧化隔离区、所述钝化玻璃层及所述芯片划道区。

一种双向放电管芯片的制造方法，包括如下步骤：

步骤1，对硅片表面进行清洗；

步骤2，硅片在1100℃～1200℃的氧化炉中双面生长氧化层掩膜，氧化层掩膜的厚度为1.5微米～2.5微米；

步骤3，通过光刻和显影在氧化后的硅片的双面制作出N^-区图形；

步骤4，采用氟化铵腐蚀液刻蚀出N^-区；

步骤5，在硅片表面生长出牺牲氧化层；

步骤6，在光刻出的N^-区注入磷离子并推进形成深N^-区；

步骤7，用氢氟酸浸泡、去离子水超声清洗，去除表面氧化层；

步骤8，硅片在1100℃～1200℃的氧化炉中双面生长氧化层掩膜，氧化层掩膜的厚度为1.2微米～2.0微米；

步骤9，在N^-区的相邻双面区域通过光刻和显影制作出P⁺⁺区；

步骤10，把光刻出P⁺⁺区的硅片放到设有氮化硼片的石英舟上，再进行预沉积；

步骤11，预沉积后的硅片在扩散炉中进行深结推进扩散形成深的P⁺⁺区；

步骤12，用氢氟酸浸泡、去离子水超声清洗，去除硅片表面的氧化层；

步骤13，把清洗后的硅片放到设有氮化硼片的石英舟上，在扩散炉中进行预沉积；

步骤14，预沉积后的硅片在扩散炉中进行推进扩散形成P⁺区；

步骤15，硅片在1100℃～1200℃的氧化炉中双面生长氧化层掩膜，氧化层掩膜的厚度为1.5微米～2.5微米；

步骤16，在N^-区域内制作出N⁺区；

步骤17，把光刻出N⁺区的硅片放入扩散炉中并通入三氯氧磷进行预沉积；

步骤18，磷沉积的硅片在扩散炉中进行扩散，形成N⁺区；

步骤19，硅片在1100℃～1200℃的氧化炉中双面生长氧化层掩膜，氧化层掩膜的厚度为0.7微米～1微米；

步骤20，通过涂胶、曝光、显影、去氧化层工序，形成台面沟槽图形；

步骤21，腐蚀台面沟槽并用去离子水冲净；

步骤22，把硅片放在电泳液中进行玻璃电泳；

步骤23，把电泳后的硅片在800℃～820℃烧结炉中进行烧结；

步骤24，把烧结后的硅片进行涂胶、光刻、显影、去氧化层和玻璃，形成金属区和划片道；

步骤25，对硅片进行镀镍、镀金、干燥；

步骤26，用激光切割机把镀金后的硅片从划片道处划成单个芯片。