新四季網

低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片的製作方法

2023-11-04 06:46:17 1

低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片,包括具有重摻雜P型區和重摻雜N型區的P型單晶矽片,此絕緣鈍化保護層內側延伸至重摻雜N型區上表面的邊緣區域,重摻雜N型區的中央區域覆蓋作為負極的第一金屬層,重摻雜P型區下表面覆蓋作為陽極的第二金屬層;所述重摻雜P型區與重摻雜N型區接觸的上部區域且靠位於重摻雜P型區邊緣的四周區域具有輕摻雜N型區,此輕摻雜N型區的上表面與重摻雜N型區的下表面接觸,此輕摻雜N型區的外側面與溝槽接觸。本實用新型單向瞬態電壓抑制晶片在隧道擊穿模式下,降低漏電流中來自表面的漏電流,大大降低整個器件的反向漏電流,從而進一步降低了功耗,避免了器件的局部溫升,提高了電路穩定性和可靠性。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種單向瞬態電壓抑制晶片,具體涉及一種低反向漏電流的單向 瞬態電壓抑制晶片。 低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片

【背景技術】
[0002] 瞬態電壓抑制二極體TVS可確保電路及電子元器件免受靜電、浪湧脈衝損傷,甚 至失效。一般TVS並聯於被保護電路兩端,處於待機狀態。當電路兩端受到瞬態脈衝或浪 湧電流衝擊,並且脈衝幅度超過TVS的擊穿電壓時,TVS能以極快的速度把兩端的阻抗由高 阻抗變為低阻抗實現導通,並吸收瞬態脈衝。在此狀態下,其兩端的電壓基本不隨電流值變 化,從而把它兩端的電壓箝位在一個預定的數值,該值約為擊穿電壓的1. 3?1. 6倍,以而 保護後面的電路元件不受瞬態脈衝的影響。
[0003] 現有的TVS的擊穿電壓在6V到600V之間。一般採用單晶矽中擴散受主、施主雜 質,通過調整單晶矽電阻率控制產品的擊穿電壓,並以臺面玻璃鈍化工藝達到需要電特性。
[0004] 正常情況下TVS在電路中處於待機狀態,只有在較低的反向漏電流條件下,才能 減少器件功耗。通常在TVS兩端施加反向電壓VR可測試反向漏電流。反向漏電流基本上 取決於二極體的擊穿模式,當擊穿電壓>1〇ν時,擊穿模式為雪崩擊穿,該模式下反向漏電 流較小,約在luA以下。當擊穿電壓〈10V時,隨著電壓的減小,所用單晶的摻雜濃度提高, 擊穿模式由雪崩擊穿逐步轉變為隧道擊穿。對普通的臺面玻璃鈍化工藝來說,低壓TVS反 向漏電流會增加幾個數量級,一般接近1mA。相應的,其功耗也會增加幾個數量級,該功耗會 增加器件的局部溫升,導致電路不穩定,嚴重影響器件工作的穩定性和壽命。


【發明內容】

[0005] 本實用新型提供一種低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片,該單向瞬態電壓抑 制晶片低壓TVS在隧道擊穿模式下,降低漏電流中來自表面的漏電流,大大降低整個器件 的反向漏電流,從而進一步降低了功耗,避免了器件的局部溫升,提高了電路穩定性和可靠 性。
[0006] 為達到上述目的,本實用新型採用的技術方案是:一種低反向漏電流的單向瞬態 電壓抑制晶片,包括表面具有重摻雜N型區的重摻雜P型單晶矽片,此重摻雜N型區與重摻 雜P型單晶矽片接觸,重摻雜N型區四周具有溝槽,此溝槽位於重摻雜P型單晶矽片和重摻 雜N型區四周並延伸至重摻雜P型單晶矽片的中部;所述溝槽的表面覆蓋有絕緣鈍化保護 層,此絕緣鈍化保護層由溝槽底部延伸至重摻雜N型區表面的邊緣區域,重摻雜N型區的表 面覆蓋作為電極的第一金屬層,重摻雜P型區表面覆蓋作為另一個電極的第二金屬層;其 特徵在於:所述重摻雜P型單晶矽片與重摻雜N型區接觸的上部區域且位於邊緣的四周區 域具有輕摻雜N型區,此輕摻雜N型區的上表面與重摻雜N型區的接觸,此輕摻雜N型區的 外側面與溝槽接觸。
[0007] 上述技術方案中進一步改進的方案如下:
[0008] 1.上述方案中,所述輕摻雜N型區與重摻雜P型單晶矽片的接觸面為弧形面。
[0009] 2.上述方案中,所述輕摻雜N型區的濃度擴散結深大於重摻雜N型區的濃度擴散 結深,比值為1. 5?2 :1。
[0010] 由於上述技術方案運用,本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果:
[0011] 本實用新型低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片,其包括具有重摻雜P型區和 重摻雜N型區的P型單晶矽片,重摻雜P型區與重摻雜N型區接觸的上部區域且靠位於重 摻雜P型區邊緣的四周區域具有輕摻雜N型區,此輕摻雜N型區的上表面與重摻雜N型區 的下表面接觸,此輕摻雜N型區的外側面與溝槽接觸,在低壓(10V以下)TVS在隧道擊穿模 式下,降低漏電流中來自表面的漏電流,大大降低整個器件的反向漏電流,從而進一步降低 了功耗,避免了器件的局部溫升,提高了電路穩定性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 附圖1為現有瞬態電壓抑制晶片結構示意圖;
[0013] 附圖2為本實用新型低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片結構示意圖。
[0014] 以上附圖中:1、重摻雜P型單晶矽片;2、重摻雜N型區;3、輕摻雜N型區;4、溝槽; 5、絕緣鈍化保護層;6、第一金屬層;7、第二金屬層。

【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0016] 實施例:一種低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片,包括表面具有重摻雜N型 區2的重摻雜P型單晶矽片1,此重摻雜N型區2與重摻雜P型單晶矽片1接觸,重摻雜N 型區2四周具有溝槽4,此溝槽4位於重摻雜P型單晶矽片1和重摻雜N型區2四周並延伸 至重摻雜P型單晶矽片1的中部;所述溝槽4的表面覆蓋有絕緣鈍化保護層5,此絕緣鈍化 保護層5由溝槽4底部延伸至重摻雜N型區2表面的邊緣區域,重摻雜N型區2的表面覆 蓋作為電極的第一金屬層6,重摻雜P型區1表面覆蓋作為另一個電極的第二金屬層7 ;其 特徵在於:所述重摻雜P型單晶矽片1與重摻雜N型區2接觸的上部區域且位於邊緣的四 周區域具有輕摻雜N型區3,此輕摻雜N型區3的上表面與重摻雜N型區2的接觸,此輕摻 雜N型區3的外側面與溝槽4接觸。
[0017] 上述輕摻雜N型區3與重摻雜P型單晶矽片1的接觸面為弧形面。
[0018] 上述輕摻雜N型區8的濃度擴散結深大於重摻雜N型區2的濃度擴散結深,比值 為 1. 5?2 :1。
[0019] 選用高摻雜P型單晶,以獲得更低的擊穿電壓。採用較低濃度的磷源在晶片不 同區域選擇性擴散,形成低濃度擴散區,磷源摻雜濃度在1〇 19?1〇2°數量級,擴散溫度在 1000?1200°C,該區域與晶片尺寸相關。再在晶片同側擴散高濃度磷源,形成高濃度擴散 區,磷源摻雜濃度在1〇 21數量級,擴散溫度在1240?1260°C。兩步擴散通過時間控制,使 得低濃度擴散結深大於高濃度擴散結深,比值約為1. 5?2。第二步進行臺面造型,沿低濃 度擴散區進行腐蝕,並通過設計保證側向腐蝕寬度小於低濃度擴散區寬度。腐蝕深度大於 低濃度擴散結深。第三步通過清洗去除晶片表面顆粒、金屬離子、有機物等。第四步進行表 面鈍化,採用低壓氣相沉積、溼氧方法在晶片表面形成之謎的鈍化層。最後在晶片表面進行 常規的金屬化。最終沿腐蝕槽中心切割。
[0020] 通過控制同一晶片的不同區域結深,且結深不同區域的摻雜濃度不同,使得這些 區域在工作中具有不同的擊穿場強,在表面區域是低濃度擴散PN結,該區域擊穿場強最 小,因此漏電流大幅度可減小,在晶片體內是高濃度擴散結,該結基本為一個平面,可確保 晶片要求的擊穿電壓;2、通過採用多晶矽鈍化+氧化工藝,該工藝製作的低壓TVS二極體 的漏電流比用正常工藝製作的低壓二極體的漏電流地一個數量級。在此工藝條件下,反向 漏電流可以控制在〇. 2mA以下,下降幅度可達60%。
[0021] 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點,其目的在於讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施,並不能以此限制本實用新型的保護範圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾,都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之 內。
【權利要求】
1. 一種低反向漏電流的單向瞬態電壓抑制晶片,包括表面具有重摻雜N型區(2)的重 摻雜P型單晶矽片(1),此重摻雜N型區(2)與重摻雜P型單晶矽片(1)接觸,重摻雜N型 區(2)四周具有溝槽(4),此溝槽(4)位於重摻雜P型單晶矽片(1)和重摻雜N型區(2)四 周並延伸至重摻雜P型單晶矽片(1)的中部;所述溝槽(4)的表面覆蓋有絕緣鈍化保護層 (5),此絕緣鈍化保護層(5)由溝槽(4)底部延伸至重摻雜N型區(2)表面的邊緣區域,重摻 雜N型區(2)的表面覆蓋作為電極的第一金屬層(6),重摻雜P型區(1)表面覆蓋作為另一 個電極的第二金屬層(7);其特徵在於:所述重摻雜P型單晶矽片(1)與重摻雜N型區(2) 接觸的上部區域且位於邊緣的四周區域具有輕摻雜N型區(3),此輕摻雜N型區(3)的上表 面與重摻雜N型區(2)的接觸,此輕摻雜N型區(3)的外側面與溝槽(4)接觸。
2. 根據權利要求1所述的單向瞬態電壓抑制晶片,其特徵在於:所述輕摻雜N型區(3) 與重摻雜P型單晶矽片(1)的接觸面為弧形面。
3. 根據權利要求1或2所述的單向瞬態電壓抑制晶片,其特徵在於:所述輕摻雜N型 區(3)的濃度擴散結深大於重摻雜N型區(2)的濃度擴散結深,比值為1. 5~2 :1。
【文檔編號】H01L29/861GK203895465SQ201420192321
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】管國棟, 孫玉華 申請人:蘇州固鎝電子股份有限公司

同类文章

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法【專利摘要】本實用新型公開了一種新型多功能組合攝影箱,包括敞開式箱體和前攝影蓋,在箱體頂部設有移動式光源盒,在箱體底部設有LED脫影板,LED脫影板放置在底板上;移動式光源盒包括上蓋,上蓋內設有光源,上蓋部設有磨沙透光片,磨沙透光片將光源封閉在上蓋內;所述LED脫影

壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置與流程

本發明涉及通信領域,特別涉及一種壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置。背景技術:在寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess)系統頻分復用(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式下,為了進行異頻硬切換、FDD到時分復用(TDD,Ti

個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀