[发明专利]一种低电容静电防护芯片器件及其制备方法

权利要求书

1.一种低电容静电防护芯片器件，其特征在于，包括二氧化硅层、N型衬底、P型离子注入区、N型注入区、金属层；所述二氧化硅层不连续分布，包括二氧化硅层一、二氧化硅层二、二氧化硅层三及二氧化硅层四，所述N型衬底于器件的底部，所述P型离子注入区呈凸型且位于器件的中间，所述二氧化硅层二位于所述P型离子注入区的上表凸面，所述二氧化硅层一位于所述P型离子注入区的上表凹面，所述N型注入区位于二氧化硅层一上表面，所述二氧化硅层四位于P型离子注入区的两端外侧，所述二氧化硅层四上端且远离P型离子注入区的一侧分布有二氧化硅层三，所述金属层对称分布于器件的上表面，所述金属层的下表面与二氧化硅层三、二氧化硅层四及N型注入区的上表面相接，且所述金属层靠近器件中间的一端与二氧化硅层二部分相接。

2.根据权利要求1所述的一种低电容静电防护芯片器件，其特征在于，所述N型注入区的上表面与所述P型离子注入区的上表凸面齐平，所述二氧化硅层二和所述二氧化硅层三的上表面齐平。

3.根据权利要求1所述的一种低电容静电防护芯片器件，其特征在于，所述P型离子注入区的结深深度小于所述二氧化硅层四的深度。

4.根据权利要求1所述的一种低电容静电防护芯片器件，其特征在于，所述二氧化硅层四的深度为0.5-5um，宽度为0.3-1um。

5.根据权利要求1所述的一种低电容静电防护芯片器件，其特征在于，所述P型离子注入区的上表面总宽度为1-3um。

6.一种权利要求1-5任一项所述低电容静电防护芯片器件的制备方法，具体步骤如下：

(1)采用热氧化法在N型硅衬底表面制备氧化硅层，热氧化温度900-1100℃，二氧化硅层生长厚度为1000-10000埃；

(2)干法刻蚀形成沟槽；

(3)采用低压化学气相淀积法在步骤(2)制得的沟槽内填充二氧化硅；

(4)光刻胶做掩膜，各向异性刻蚀去除两沟槽间的二氧化硅层；

(5)对步骤(4)中去除二氧化硅层的区域注入P型离子形成P型离子注入区；

(6)进行热扩散，使得P型离子注入区在热过程后形成结深；

(7)先采用低压化学气相淀积法制备二氧化硅层，二氧化硅层生长厚度2000-5000埃，后利用各向异性刻蚀法制作N型注入窗口，后注入N型离子形成N型注入区；

(8)在N型注入区下方注入氧离子形成氧离子注入区，注入能量300-1000KeV，注入浓度≥1E17/cm²；

(9)进行热退火，在N型注入区下形成二氧化硅层，退火温度1000-1200℃，退火时间为30s-300s；

(10)制备正面金属层，即得低电容静电防护芯片器件，所述正面金属层为铝硅铜合金，厚度为0.5-5um。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中干法刻蚀为各向异性刻蚀，刻蚀分两步，第一步采用F基气体刻蚀二氧化硅层，第二步采用Cl基或者Br基气体刻蚀硅衬底。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中注入的P型离子为硼，注入能量为30-300KeV，注入剂量为1E13-5E14/cm²。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中热扩散在N₂氛围下进行，扩散温度1050-1200℃，扩散时间30min-300min，保证扩散深度小于沟槽的深度。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中各向异性刻蚀主刻蚀气体为F基气体，注入的N型离子为磷或砷，注入剂量1E15-1E16/cm²，注入能量50-200KeV。