[发明专利]一种利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件及其制备方法

权利要求书

1.一种利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件，其特征在于，包括一个P型衬底材料，P型衬底材料正面有N型掺杂区域和P型掺杂区域，P型衬底材料正面的N型掺杂区域做金属引出；P型衬底材料背面有N型掺杂区域和P型掺杂区域，N型掺杂区域中有P+区域，P型衬底材料背面的P型掺杂区域、P型衬底材料、N型掺杂区域和P+区域做互连金属引出；所述P+区域位置全部或部分在背面N型掺杂区域中。

2.权利要求1所述利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：在P型衬底材料晶圆片正面和背面同时生长氧化层；

步骤(2)：在晶圆片正面和背面氧化层上开出N型掺杂区域窗口；

步骤(3)：去除晶圆片正面和背面N型掺杂区域窗口内的氧化层；

步骤(4)：用扩散掺杂的方式进行双面N型元素掺杂；

步骤(5)：在晶圆片正面和背面氧化层上开出P型掺杂区域窗口；

步骤(6)：去除正面和背面P型掺杂区域窗口内的氧化层；

步骤(7)：用扩散掺杂的方式进行双面P型元素掺杂；

步骤(8)：高温推阱；

步骤(9)：在P型衬底材料晶圆片背面的氧化层上开出P+区域窗口；

步骤(10)：去除背面P+区域窗口内的氧化层；

步骤(11)：用扩散掺杂的方式进行背面面P型元素掺杂；

步骤(12)：高温推阱；

步骤(13)：在晶圆片正面N型掺杂区域开接触孔窗口，把晶圆片背面全部打开做接触孔；

步骤(14)：去除正面和背面接触孔区域窗口的氧化层；

步骤(15)：正面和背面的接触孔区域做金属布线引出。

3.根据权利要求2所述的利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于：步骤(1)中，P型衬底电阻率为0.1～1Ω·CM，厚度180-220um，生长的氧化层厚度范围是0.5～2μm。

4.根据权利要求2所述的利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于：步骤(2)、(5)、(9)中用光刻胶掩膜开出掺杂区域窗口。

5.根据权利要求2所述的利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于：步骤(3)、(6)、(10)中用湿法刻蚀的方法将正面和背面掺杂区域窗口内的氧化层去除。

6.根据权利要求2所述的利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于：步骤(4)、(7)、(11)中，先去除光刻胶，然后再进行元素扩散掺杂。

7.根据权利要求6所述的利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于：步骤(4)中进行磷扩散掺杂，采用POCl3工艺，温度范围为950～1100℃。

8.根据权利要求6所述的利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于：步骤(7)、(11)中进行硼扩散掺杂，温度范围为950～1150℃。

9.根据权利要求2所述的利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于：步骤(8)中推阱的工艺条件为：温度范围1150～1250℃，推阱时间12～30小时，结深范围20～35μm。

10.根据权利要求2所述的利用可控硅双门极与阳极短路结构的单向负阻TVS器件的制造方法，其特征在于：步骤(12)中推阱的工艺条件为：温度范围1150～1250℃，推阱时间6～12小时，结深范围10～15μm。