本实用新型涉及半导体器件,尤其涉及一种具有VCC端口的低电容瞬态电压抑制器。
背景技术:
目前市场上有VCC(Volt Current Condenser,电源)端口的低电容瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor,TVS),一般VCC端口和I/O端口是有连接的,如图1所示,是一个有2个I/O(P1和P5)和1个VCC的电路,其中VCC与I/O间是有连接的。这样的连接在应用时存在不足之处:VCC和I/O之间会有低压浪涌冲击。因此,有必要对这种TVS进行结构优化,以克服上述缺陷。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种具有VCC端口的低电容瞬态电压抑制器,以避免VCC端口与I/O端口之间发生低压浪涌冲击。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种具有VCC端口的低电容瞬态电压抑制器,包括衬底,衬底上具有与之类型相反的外延层,外延层上具有VCC端口与I/O端口,其中,VCC端口与I/O端口之间相互隔离;
衬底为P型衬底,外延层为N型外延层,衬底的电阻率为10~50MΩ·cm,外延层的电阻率大于250Ω·cm,厚度为5~20μm。
这种瞬态电压抑制器的生产工艺包括:选用P型的衬底材料,电阻率在10~50MΩ·cm左右;注入掩蔽层左右;埋层光刻,包括涂胶、曝光、显影;注入N型杂质(砷、锑或磷),能量在40~120kev,剂量在E16数量级;去除BN光刻后保留的光刻胶;埋层推进,温度保持在900~1200℃,时间持续60min~200min;先做LPTEOS,再做LPSi3N4将晶圆侧边及背面保护起来,防止外延生长过程中有自掺杂;去除晶圆正面的SiO2及Si3N4;外延生长,采用N型外延,电阻率大于250Ω·cm,厚度为5~20μm;注入掩蔽层左右;N Plus光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;注入N型杂质(砷、锑或磷),能量在40~120kev,剂量在E14数量级;去除N+光刻后保留的光刻胶;P Plus光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;注入P型杂质硼,能量在40~100kev,剂量在E15数量级;去除P+光刻后保留的光刻胶;硬掩模淀积,1.5μm左右的PESiO2;沟槽光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;硬掩模刻蚀,采用干法刻蚀;去除沟槽光刻后保留的光刻胶;沟槽刻蚀,深度20μm左右;去除硬掩模;深槽填充,通常先长linear oxide左右,再长LPTEOS;P Plus推进,温度保持在900~1200℃,时间持续20min~100min;接触孔光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;接触孔刻蚀,采用干法或者湿法;金属溅射,采用Ti/TiN+4UMAlSiCu;金属光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;金属刻蚀,采用干法或者湿法;钝化淀积,采用USG+Si3N4,总厚度为1.5μm左右;钝化光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;钝化刻蚀,采用干法刻蚀;背面研磨,研磨厚度依封装需求而定;背面金属化,金属种类及厚度依封装需求而定。
本实用新型的优点在于:
该瞬态电压抑制器的VCC和I/O之间相互隔离,不做金属互连,没有电流通路,能避免I/O与VCC之间的低压浪涌冲击,有利于减少故障,延长使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型提出的具有VCC端口的低电容瞬态电压抑制器的等效电路图;
图2是该瞬态电压抑制器的剖面结构示意图;
图3是该瞬态电压抑制器的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合图示与具体实施例,进一步阐述本实用新型。
如图1、图2所示,本实用新型提出的具有VCC端口的低电容瞬态电压抑制器,包括衬底,衬底上具有与之类型相反的外延层,外延层上具有VCC端口与I/O端口,其中,VCC端口与I/O端口之间相互隔离;衬底为P型衬底,外延层为N型外延层,衬底的电阻率为10~50MΩ·cm,外延层的电阻率大于250Ω·cm,厚度为5~20μm。
如图3,该瞬态电压抑制器的工艺流程如下:
1、Substrate,投料,选用P型的衬底材料,电阻率在10~50MΩ·cm左右;
2、Screen OX,注入掩蔽层左右;
3、BN Photo,埋层光刻,包括涂胶、曝光、显影;
4、BN implant,注入N型杂质(砷、锑或磷),能量在40~120kev,剂量在E16数量级;
5、PR strip,去除BN光刻后保留的光刻胶;
6、BN drive in,埋层推进,温度保持在900~1200℃,时间持续60min~200min;
7、Back seal,先做LPTEOS,再做LPSi3N4将晶圆侧边及背面保护起来,防止外延生长过程中有自掺杂;
8、Remove front oxide&Nitride,去除晶圆正面的SiO2及Si3N4;
9、EPI Growth,外延生长,采用N型外延,电阻率大于250Ω·cm,厚度为5~20μm;
10、Screen OX,注入掩蔽层左右;
11、N+Photo,N Plus光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;
12、N+implant,注入N型杂质(砷、锑或磷),能量在40~120kev,剂量在E14数量级;
13、PR strip,去除N+光刻后保留的光刻胶;
14、P+Photo,P Plus光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;
15、P+implant,注入P型杂质硼,能量在40~100kev,剂量在E15数量级;
16、PR strip,去除P+光刻后保留的光刻胶;
17、Hardmask淀积,硬掩模淀积,1.5μm左右的PESiO2;
18、Trench Photo,沟槽光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;
19、Hardmask刻蚀,硬掩模刻蚀,采用干法刻蚀;
20、PR strip,去除沟槽光刻后保留的光刻胶;
21、Trench刻蚀,沟槽刻蚀,深度20μm左右;
22、Hardmask Remove,去除硬掩模;
23、Trench fill,深槽填充,通常先长linear oxide左右,再长LPTEOS;
24、P+drive in,P Plus推进,温度保持在900~1200℃,时间持续20min~100min;
25、Contact Photo,接触孔光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;
26、Contact Etch,接触孔刻蚀,采用干法或者湿法;
27、Metal Sputter,金属溅射,采用Ti/TiN+4UM AlSiCu;
28、Metal Photo,金属光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;
29、Metal Etch,金属刻蚀,采用干法或者湿法;
30、Passivation淀积,钝化淀积,采用USG+Si3N4,总厚度为1.5μm左右;
31、Passivation Photo,钝化光刻,包括涂胶、曝光、显影过程;
32、Passivation Etch,钝化刻蚀,采用干法刻蚀;
33、Back grind,背面研磨,研磨厚度依封装需求而定;
34、Back metal,背面金属化,金属种类及厚度依封装需求而定。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让本领域的技术人员了解本实用新型的内容并加以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。