[发明专利]一种瞬态电压抑制二极管芯片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种瞬态电压抑制二极管芯片的制造方法。

背景技术

现有的瞬态电压抑制二极管具有以下缺陷：

（1）普通低压瞬态抑制二极管要减小漏电流，就要在满足功率的情况下减小芯片面积，台面瞬态抑制二极管，因为存在沟槽，产品面积较大，随着面积的增大反向漏电流也随着增大；

（2）普通平面低压瞬态抑制PN 结反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿，一般两种击穿同时存在，但在电压低于7V 时的击穿以齐纳击穿为主，而电压高于7V 时的击穿以雪崩击穿为主，击穿电压 > l0V 的 TVS 主要击穿模式为雪崩击穿，反向漏电流 IR< lmA,随击穿电压的降低，击穿模式逐步向齐纳击穿转变，其反向漏电流也会急剧增加，击穿电压在 <7V 时，IR 通常会在 lmA 左右，其工作能耗较大，并严重影响工作电路的稳定性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种有效降低反向漏电流的低电压低漏电平面瞬态抑制二极管芯片的制造方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种瞬态电压抑制二极管芯片的制造方法，包括以下步骤：

a、选用0.001-0.014Ω·cm的N型晶向单晶硅衬底硅片，对衬底硅片一次清洗；

b、对完成步骤a的衬底硅片依次进行化学抛光、热处理吸杂和衬底硅片二次清洗；

c、对完成步骤b的衬底硅片依次进行初始氧化、基区光刻、硼扩散处理、一次退火处理、引线孔光刻、衬底硅片Al金属蒸发、正面金属光刻和二次退火处理；

d、对完成步骤d的衬底硅片采用HF：H₂O=1:10的清洗液清洗120±10s，超声波清洗1-2min，再采用HF：H₂O=1:10的清洗液清洗20±2s；

e、对完成步骤d的衬底硅片依次进行Ti金属蒸发、Ni金属蒸发和Ag金属蒸发；

f、对完成步骤e的衬底硅片依次进行正面金属光刻、正面金属腐蚀、正面金属去胶和正面金属合金；

g、对完成正面金属合金的衬底硅片进行电性测试、减薄、背面去应力腐蚀，划片入库。

所述步骤b中化学抛光的具体步骤为：

衬底硅片采用HNO₃：HF：CH₃COOH：H₂O =5：1：3：20的化学腐蚀液在12-18℃腐蚀10±1min，清洗干净甩干。

所述步骤b中热处理吸杂的具体步骤为：

衬底硅片采用NH₃H₂O:H₂O₂:H₂O=1:1:5的清洗液和HCL:H₂O₂:H₂O =1:1:5的清洗液在75±5℃各清洗10min，使用清水冲水10±1min，甩干；将清洗干净的衬底硅片放入石英舟，舟速20±1cm/s进舟至石英炉管内并盖好磨口，在750±3℃向石英炉管内通入氮气30±1min，氮气通入量6±1L/min，石英炉管温度由750℃提升至1050℃，保持1050±3℃的石英炉管温度60±1min，降温至950±3℃并保持30±1min，再升温至1250±3℃，在1250±3℃向石英炉管内通入三氯乙烷蒸汽30±1min，再向石英炉管内通入氧气60±1min，所述三氯乙烷通入量为80±1L/min，将石英炉管温度降至750℃，取下磨口，舟速20±1cm/s出舟取片。

所述步骤c中一次退火处理的具体步骤为：

将完成硼扩散处理的衬底硅片放入石英炉管中，在750±3℃通入氮气80±1min，氮气通入量6±1L/min，同时将石英炉管温度由750℃升提至1150℃，温度保持在1150±3℃，停止氮气改通氧气，氧气通入1 0±1min后，改通氧气和氢气进行氢氧合成，氢氧合成时间为240±1min，其中氧气通入速度为3.5±1 L/min，氢气通入速度为6.5±1 L/min，氢氧合成结束后再通入氧气20±1min，其中氧气通入速度为3.5±1 L/min，然后通入三氯乙烷蒸汽10±1min，其中三氯乙烷蒸汽通入速度为80±1 L/min，再通氧气140±1min，将石英炉管温度降至750℃，取下磨口，舟速20±1cm/s出舟取片。

所述步骤c中二次退火处理的具体步骤为：