[发明专利]一种高电压瞬态电压抑制器芯片及生产工艺

摘要

本发明涉及一种高电压瞬态电压抑制器芯片及生产工艺，采用增加辅助击穿扩散结的芯片结构，芯片主体结可使击穿电压达到250V-400V，而在芯片台面沟槽附近区域设计的辅助PN结，其击穿电压高于主体结击穿电压，使主体结区域先击穿，漏电流分布于主体结区域，而辅助结区域不发生击穿，从而解决了单扩散结结构在生产高电压芯片时的漏电大，击穿电压低，易损坏的问题，提高了高电压瞬态电压抑制器的耐压性能，同时提高瞬态电压抑制器的抗浪涌能力及可靠性。

主权项

一种高电压瞬态电压抑制器芯片生产工艺，其特征在于包括如下次序的步骤：1）扩散前处理：通过酸、碱、去离子水超声清洗等工序，对硅片表面进行化学处理；2）氧化：把经过扩散前处理的硅片在1100～1200℃的氧化炉中长一层氧化层；3）光刻: 把氧化后的硅片进行涂胶、曝光、显影、去氧化层等工序，单向在正面，双向在两面刻出一次扩散图形；4）硼源一次扩散：把光刻后的硅片清洗干净，采用液态硼源放入1200～1250℃的扩散炉中进行扩散形成P+；5）扩散后处理：用酸浸泡、去离子水超声清洗，使去除表面氧化层；6）二次硼扩散：把扩散后处理的硅片清洗干净，单向采用正面液态硼源反面液态磷源，双面采用双面液态硼源，放入1200～1250℃的扩散炉中进行扩散形成P+ 及N+；7）扩散后处理：用酸浸泡、去离子水超声清洗，使去除表面氧化层；8）氧化：把喷砂后经过超砂、电子清洗剂处理的硅片在1100～1200℃的氧化炉中长一层氧化层；9）光刻：把氧化后的硅片进行涂胶、曝光、显影、去氧化层等工序，刻出台面图形；10）台面腐蚀：用混酸刻蚀台面沟槽，混酸温度控制在8～12℃，并用去离子水冲净；11）电泳：把硅片放在配置好的电泳液中，根据台面沟槽需沉积的玻璃重量设置时间，进行电泳；12）烧结：把电泳后的硅片在800～820℃的烧结炉中进行烧结；13）去氧化层：用稀释的氢氟酸浸泡、去离子水超声清洗去除烧结后硅片表面氧化层；14）镀镍、镀金：将去氧化层后的硅片在专用镀槽中进行镀镍、镀金、干燥；15）芯片切割：用划片机把镀金后的硅片从台面沟槽处划成单个芯片； 根据上述生产工艺获得的高电压瞬态电压抑制器芯片结构为P+NN+ 单向高电压瞬态电压抑制器芯片或P+NP+双向高电压瞬态电压抑制器芯片；芯片参数为：雪崩击穿电压 VBO                 250V‑400V；反向漏电流 IR                     <1 μA；结温 Tj                          150℃。