专利名称：半导体静电保护器件平面导电介质缓冲层工艺方法
技术领域：
本发明属于半导体器件制造工艺领域，是一种独特的半导体静电保护器件 制造方法。
其缓冲层的嵌入，极大提高了器件的抗静电能力，并且由于扩散温度低， 时间短，反向击穿电压及钳位电压的一致性远优于其它结构的器件。将会广泛
应用于手机键盘，USB接口等通讯系统中。
背景技术：
半导体静电保护器件，在通讯业迅猛发展的今天，越来越受到重视，现有 的工艺方法，是在N型单晶片或外延片，P型单晶片或外延片通过高温扩散， 通常110(TC 128(TC扩散形成PN结。通常在电阻率为0.001 lacm硅片上扩散 几个甚至几十个小时，形成十到几十微米的PN结构，再通过腐蚀玻璃钝化形成 独立PN结，提高功率冲击减少PN结漏电，光刻窗口后，淀积金属形成电极。 如图1，蒸镀金属铝或TiNiAg或CrNiAg形成上金属电极，铝电极后装配系统 为金丝或铝丝焊接。银系金属层是焊片烧结。
发明内容
上述已知静电保护器件，通常扩散温度高，时间长，很难形成低压保护器件，比如6V以下保护器件，且高压器件中，通常电压误差在5 10%以上，必须 进行分类，中档率低，难以保证同一规格的大批量供货，无形中增加了成本， 而且由于玻璃钝化的特殊性，高温漏电流大，可靠性差。
为了在半导体静电保护器件工艺中降低成本，提高中档率，同时保证器件 具有良好的抗静电能力，我们发明了本发明之半导体静电保护器件工艺方法。
本发明是如下工艺实现的，如图2在半导体硅衬底1扩散杂质2，生长导电 介质一次生成或多次形成，最后形成上金属层。
采用本发明的工艺方法，由于扩散时间短，温度低，PN结结深均匀，再加 上导电介质作为缓冲层，抗静电能力优于同等结构的无导电介质层的工艺，电 参数中档率极高。
图1是常规半导体保护器件制作工艺方法示意图
图2是N型单晶片或P型单晶片制作保护器件工艺图
图3是N型外延片或P型外延片制作保护器件工艺方法示意图
具体实施例方式
1是电阻率为0.001 1Q，cm的P型或N型单晶抛光片或外延片，2是注入退 火或在800'C 98(TC温度下扩散形成N+或P+二极管的阴极或阳极。具体工艺 首先在l (电阻率为0.001 l&cm) P型或N型单晶抛光片或外延片上热生长5000 10000A。的Si02，通过光刻形成窗口如②，注入或扩散，在800°C~980°C， 根据不同产品需求形成③PN结.清洗干净后生长导电介质，这层介质可以是导 电金属膜，也可是多晶硅注入扩散掺杂，再淀积金属层形成PN结保护器件，最 后减薄。根据不同电阻率，背面形成欧姆接触层，再进行背面金属化。
"半导体静电保护器件平面导电介质缓冲层工艺方法"的发明点在于 l嵌入平面缓冲层，提高抗静电能力。 2扩散温度低，时间短，击穿电压的一致性良好。
"半导体静电保护器件平面导电介质缓冲层工艺方法"的优点
1良好的击穿电压均匀性。
2抗静电能力强。
3高温漏电流极小。
4易于多路集成，多路保护。
综上所述，本发明的"半导体静电保护器件平面导电介质缓冲层工艺方法" 具有很强的产业化价值，符合申请发明型专利的要求，并且本发明工艺未见于 刊物和公开使用，符合发明专利的申请条件，故提出申请。
权利要求
1. 一种半导体保护器件的制造方法，在硅衬底1上氧化一层SiO2 2，通过扩散或注入在一定温度下形成有源区3，再通过淀积平面导电介质缓冲层4，最后蒸镀正面金属，形成PN结保护器件。其特征在于，注入或扩散形成PN结后，不是直接蒸镀金属，而是在金属层下，生长一层80～20000A°的导电介质缓冲层。
2. 根据权利要求l，生长一层80-20000 A。的导电介质缓冲层，其特征在于这 层膜可以是直接生长，形成导电介质缓冲层，比如Tiw。
3. 根据权利要求l，生长一层80~20000 A°的导电介质缓冲层，其特征在于这 层膜也可以是生长一层不导电膜，而后通过参杂方法，形成导电缓冲层。
4. 根据权利要求l,生长一层80-20000 A°的导电介质缓冲层，其特征在于这 层膜也可以是生长一层不导电的多晶硅，而后通过注入或扩散方法，形成导 电缓冲层。
5. 根据权利要求l,生长一层80~20000 A°的导电介质缓冲层，其特征在于这 层膜也可以是生长一层原位参杂的多晶硅导电介质缓冲层。
6. 根据权利1所述的制造工艺方法，导电介质膜可以是掺磷多晶，也可以是掺E昍夕曰 卿多曰日°
7. 根据权利1所述的制造方法，导电介质膜是用于提高器件的抗静电冲击能力。
全文摘要
半导体保护器件常用深结扩散工艺，常用N型单晶片或外延片；P型单晶片或P型外延片，在其上通过氧化光刻形成窗口，再通过离子注入或扩散P型杂质或N型杂质形成较深PN结。使其界面处，曲率半径平缓，承受大ESD功率冲击。但由于长时间高温扩散，缺陷增多，电压均匀性变差，高温漏电增大。本发明采用N型或P型单晶片或外延片，通过低温800℃～980℃，短时间10分钟至60分钟扩散，再生长低温导电介质，形成非常好的均匀PN结，反向电压一致性好，热扩散缺陷少，并有很好抗静电能力。
文档编号H01L29/66GK101499420SQ200810006760
公开日2009年8月5日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者淮永进 申请人:淮永进