技术特征：
1.一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：s1：在n型单晶圆片蚀刻沟槽；s2：在整个芯片表面生长一层栅氧化层；s3：沉积n型多晶硅并蚀刻；s4：做p阱注入并退火；s5：做n+阱注入并退火；s6：沉积一层绝缘层；s7：芯片表面开接触孔、镀金属层做电极；s8：芯片正面栅pad开接触孔区域做p阱注入，制作双向tvs二极管；s9：背面做减薄，离子注入，镀金属层作为集电极。2.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s1中，在n型单晶圆片的硅衬底的表面上形成掩膜，穿过掩膜朝向硅衬底的内部蚀刻成沟槽；掩膜为氮化硅层或二氧化硅层；对于氮化硅层为掩膜时，湿法腐蚀使用的腐蚀液为磷酸；二氧化硅层为掩膜时，所述湿法腐蚀使用的腐蚀液为氢氟酸的水溶液；所选n型单晶硅片厚度300~600μm，掺杂浓度10
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~10
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个/cm3；刻蚀单胞沟槽的深度5μm，直径1μm。3.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s2中，在沟槽内壁、底部及整个芯片表面生长一层栅氧化层，栅氧化层氧化温度为1000~1200摄氏度，栅氧化层的厚度为800~1000埃。4.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s3中，在沟槽内沉积n型多晶硅层，沉积温度800~1000摄氏度，沉积的n型多晶硅层作为双向tvs二极管的衬底，之后刻蚀去掉多余的多晶硅层。5.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s4中，在芯片内注入p型杂质并推结形成半导体的p阱区；离子注入能量300~600kev，注入剂量10
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~10
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个/cm2，退火温度为950~1200摄氏度，退火时间40~60分钟。6.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s5中，对形成有p阱的衬底上进行n型杂质源注入并光刻后推结形成n+阱；离子注入能量300~600kev，注入剂量10
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~10
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个/cm2，退火温度为950~1200摄氏度，退火时间40~60分钟。7.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s6中，低压淀积氧化硅(lpteos)沉积：在硅片表面沉积一层绝缘层。8.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s7中，表面开接触孔、镀金属层做电极，金属层包括电镀金属层和溅射金属层，金属层材料为al/cu。9.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s8中，在芯片正面栅pad区域开接触孔，未开孔区域作为金属掩膜，进行离子注入，并采用氟气进行退火，形成p阱区，之后制作sin钝化层。10.根据权利要求1所述的一种集成双向tvs二极管功率器件芯片的制作方法，其特征在于：s9中，在芯片背面做减薄，减薄后芯片厚度110~130μm；注入n型杂质制作场截止fs层，离子注入能量300~600kev，注入剂量10
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~10
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个/cm2；注入p型杂质制作p+集电极，离子注入能量50~150kev，注入剂量10
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~10
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个/cm2；淀积金属制作集电极，金属层材料为al/ti/ni/
ag。
技术总结
本发明涉及半导体器件制造技术领域，公开了一种集成双向TVS二极管功率器件芯片的制作方法，S1：在N型单晶圆片蚀刻沟槽；S2：在整个芯片表面生长一层栅氧化层；S3：沉积N型多晶硅并蚀刻；S4：做P阱注入并退火；S5：做N+阱注入并退火；S6：沉积一层绝缘层；S7：芯片表面开接触孔、镀金属层做电极；S8：芯片正面栅pad开接触孔区域做P阱注入、退火，制作双向TVS二极管；S9：背面做减薄，离子注入，镀金属层作为集电极。本发明通过在门极区域集成双向TVS二极管，钳制高出阈值的门极电压，从而保护门极；且流片过程中，不用额外增加光罩，制作简单，可靠性高。可靠性高。可靠性高。
技术研发人员：翟露青 彭宝刚 李俊贤
受保护的技术使用者：淄博美林电子有限公司
技术研发日：2022.09.23
技术公布日：2022/10/25