一种可增强通流能力的单向ESD保护器件及其制作方法与流程

技术特征：
1.一种可增强通流能力的单向esd保护器件，包括p型单晶材料、n 扩散区、p 扩散区、p扩散区、表面钝化层、金属层ⅰ、金属层ⅱ，其特征在于：所述p型单晶材料内顶部依次设为n 扩散区、p扩散区、n 扩散区、p 扩散区，p型单晶材料顶面设有金属层ⅰ、金属层ⅱ，所述金属层ⅰ与n 扩散区边缘、p扩散区与n 扩散区交界之间分别设有表面钝化区，金属层ⅱ在n 扩散区与p扩散区交界、n 扩散区与p 扩散区交界、p 扩散区边缘分别设表面钝化区，所述p扩散区在金属层ⅰ下方n 扩散区至金属层ⅱ下方n 扩散区之间浓度逐渐降低。2.一种根据权利要求1所述的可增强通流能力的单向esd保护器件的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：制备p型单晶材料，晶向为<100>，电阻率为5
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50ω.cm；步骤2：正面生长一层牺牲氧化层，牺牲氧化层的厚度为680
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1000
å
，正面光刻形成n 扩散区图形，正面磷注入，磷注入剂量为3e15
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8e15cm
‑2，能量为80
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120kev；步骤3：正面光刻形成p 扩散区图形，正面硼注入，硼推进，形成n 扩散区、p 扩散区，硼注入剂量为1e15
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3e15cm
‑2，能量为30
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80kev，硼推进的温度为1050
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1150℃，时间为60
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180min，形成p 扩散区、n 扩散区；步骤4：正面光刻形成p扩散区图形，形成p扩散区光刻图形；步骤5：正面硼注入，硼推进，形成p扩散区，硼注入剂量为1e14
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5e14cm
‑2，能量为50
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100kev，硼推进的温度为1000
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1100℃，时间为30
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90min，形成p扩散区，硼注入、硼推进的工艺条件根据pn结击穿电压的要求进行选择优化；步骤6：正面淀积隔离介质层，正面光刻形成的接触孔区，为：l1、l2、l3、l4、l5位置，相应的接触孔间隔区域为：d1、d2、d3、d4，区域内均为隔离介质层；步骤7：正面溅射或蒸发金属，合金。3.根据权利要求2所述的一种单向esd保护器件的制作方法，其特征在于：所述步骤6中的隔离介质层为四乙氧基硅烷teos，厚度为5000
‑
10000
å
，光刻接触孔后，淀积一层ti/tin。4.根据权利要求3所述的一种单向esd保护器件的制作方法，其特征在于：所述步骤6中的隔离介质层为四乙氧基硅烷teos，厚度为7000
å
，光刻接触孔后，淀积一层ti/tin。5.根据权利要求2所述的一种单向esd保护器件的制作方法，其特征在于：所述步骤7中的正面溅射或蒸发的金属为铝或铝铜或铝硅铜，厚度为2
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4um，合金的温度为360
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430℃，时间为25
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45min。6.根据权利要求5所述的一种单向esd保护器件的制作方法，其特征在于：所述步骤7中的正面溅射或蒸发的金属为铝或铝铜或铝硅铜，厚度为3um，合金的温度为400℃，时间为35min。

技术总结
本发明公开了一种可增强通流能力的单向ESD保护器件及其制作方法，包括P型单晶材料、N 扩散区、P 扩散区、P扩散区、表面钝化层、金属层Ⅰ、金属层Ⅱ，其中P扩散区在金属层Ⅰ下方N 扩散区至金属层Ⅱ下方N 扩散区之间浓度逐渐降低，本发明在P扩散区光刻窗口的设计中，窗口的尺寸依次可以命名为：L1、L2、L3、L4、L5，窗口间距的尺寸依次可以命名为：D1、D2、D3、D4，L5>L4>L3>L2>L1，D1>D2>D3>D4，从而获P扩散区，从N 扩散区（金属层Ⅱ下方）到N 扩散区（金属层Ⅰ下方），P扩散区的浓度逐渐降低，形成由左至右的内建电场，从而可以获得更高的通流能力，通过合理设计P扩散区的光刻窗口尺寸，与常规结构相比，本发明的通流能力可以比常规结构提高20


技术研发人员：宋文龙 杨珏琳 张鹏 许志峰
受保护的技术使用者：成都吉莱芯科技有限公司
技术研发日：2021.09.22
技术公布日：2021/11/24