集成保护芯片结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种集成保护芯片结构，其包括N型衬底、双向TVS结构、双向TSS结构、第一表面结构和第二表面结构，双向TVS结构设置在N型衬底上，用于线路保护，包括第一P型杂质和第二P型杂质，第一P型杂质和第二P型杂质分别设置在N型衬底两端，双向TSS结构设置在N型衬底上，用于泄放掉双向TVS结构不能承载的大电流，第一表面结构设置在N型衬底一端，用于芯片封装焊接，第二表面结构设置在N型衬底远离第一表面结构的一端，用于芯片封装焊接。本实用新型专利技术的集成保护芯片结构成本低，占用线路板空间小。

【技术实现步骤摘要】
集成保护芯片结构
本技术涉及TVS芯片结构领域，特别涉及一种集成保护芯片结构。
技术介绍
TVS(TransientVoltageSuppressor，瞬态电压抑制器)管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。TSS(ThyristorSurgeSuppressor，电压开关型瞬态抑制二极管)也称为半导体放电管，或者固体放电管等，由于TSS可以吸收电压冲击、电压浪涌，在信号电路的防雷保护中发挥着重要的作用。现有的TVS芯片在应对大电流浪涌电路时一般使用TVS芯片和TSS芯片两颗芯片，成本高，占用线路板空间大，故需要提供一种集成保护芯片结构来解决上述技术问题。
技术实现思路
本技术提供一种集成保护芯片结构，以解决现有技术中的TVS芯片在应对大电流浪涌电路时一般使用TVS芯片和TSS芯片两颗芯片，成本高，占用线路板空间大，以及各个部件的分布不够合理的问题。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种集成保护芯片结构，其包括：N型衬底；双向TVS结构，设置在所述N型衬底上，用于线路保护，包括第一P型杂质和第二P型杂质，所述第一P型杂质和第二P型杂质分别设置在N型衬底两端；双向TSS结构，设置在所述N型衬底上，用于泄放掉所述双向TVS结构不能承载的大电流；第一表面结构，设置在所述N型衬底一端，用于芯片封装焊接；第二表面结构，设置在所述N型衬底远离所述第一表面结构的一端，用于芯片封装焊接。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述第一P型杂质一端露出N型衬底，另一端沉入N型衬底中，所述第二P型杂质一端露出N型衬底，另一端沉入N型衬底中。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述双向TSS结构包括：第三P型杂质，与所述第一P型杂质并列设置在所述N型衬底一端，一端露出N型衬底，另一端沉入N型衬底中；第四P型杂质，与所述第二P型杂质并列设置在所述N型衬底一端，一端露出N型衬底，另一端沉入N型衬底中；第一N型杂质，设置在所述第三P型杂质上，靠近所述第一P型杂质，一端露出第三P型杂质，另一端沉入第三P型杂质中；第二N型杂质，设置在所述第四P型杂质上，远离所述第二P型杂质，一端露出第四P型杂质，另一端沉入第四P型杂质中。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述第一表面结构包括：第一钝化层，呈环状设置在所述N型衬底上，用于保护N型衬底与第一P型杂质、第三P型杂质形成的PN结，所述第一钝化层接触N型衬底、第一P型杂质和第三P型杂质；第一金属电极，覆盖在所述第一钝化层表面，覆盖在所述第一P型杂质、第二P型杂质和第一N型杂质表面，包括第一接电极和第一连接部，所述第一连接部凸出所述第一接电极覆盖在第一钝化层内侧，第一连接部接触所述第一P型杂质、第二P型杂质和第一N型杂质，所述第一金属电极与N型衬底之间通过第一钝化层隔离。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述第二表面结构包括：第二钝化层，呈环状设置在所述N型衬底上，用于保护N型衬底与第二P型杂质、第四P型杂质形成的PN结，所述第二钝化层接触N型衬底、第二P型杂质和第四P型杂质；第二金属电极，覆盖在所述第二钝化层表面，覆盖在所述第二P型杂质、第二P型杂质和第二N型杂质表面，包括第二接电极和第二连接部，所述第二连接部凸出所述第二接电极覆盖在第二钝化层内侧，第二连接部接触所述第二P型杂质、第二P型杂质和第二N型杂质，所述第二金属电极与N型衬底之间通过第二钝化层隔离。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述第一P型杂质和N型衬底接触处形成第一PN结，第二P型杂质和N型衬底接触处形成第一PN结；所述第三P型杂质和N型衬底接触处形成第二PN结，所述第四P型杂质和N型衬底接触处形成第二PN结；所述第一N型杂质和第三P型杂质接触处形成第三PN结，所述第二N型杂质和第四P型杂质接触处形成第三PN结。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述第一N型杂质上设置有多个第一短路孔，所述第一短路孔一端接触第一金属电极，另一端接触所述第三P型杂质，多个第一短路孔间隔均匀；所述第二N型杂质上设置有多个第二短路孔，所述第二短路孔一端接触第二金属电极，另一端接触所述第四P型杂质，多个第二短路孔间隔均匀。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述第一N型杂质的厚度小于所述第三P型杂质的厚度，第一N型杂质露出第三P型杂质的一端与第三P型杂质表面平齐，第一N型杂质沉入第三P型杂质一端与第三P型杂质沉入所述N型衬底一端存在间隙；所述第二N型杂质的厚度小于所述第四P型杂质的厚度，第二N型杂质露出第四P型杂质的一端与第四P型杂质表面平齐，第二N型杂质沉入第四P型杂质一端与第四P型杂质沉入所述N型衬底一端存在间隙。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述第一P型杂质的厚度小于所述第三P型杂质的厚度，所述第二P型杂质的厚度小于第四P型杂质的厚度。本技术所述的集成保护芯片结构中，所述N型衬底为块状，上下对称，N型衬底一端与所述第一P型杂质、第三P型杂质和第一N型杂质平齐，另一端与所述第二P型杂质、第四P型杂质和第二N型杂质平齐。本技术相较于现有技术，其有益效果为：本技术的集成保护芯片结构，在N型衬底材料片上先双面光刻，双面扩散掺杂第三P型杂质、第四P型杂质形成第二PN结，再双面光刻，扩散掺杂第一P型杂质、第二P型杂质形成第一PN结，通过调整第一PN结和第二PN结形成时的掺杂浓度和结深，使第一PN结的击穿电压小于第二PN结的击穿电压；再通过双面光刻，双面扩散掺杂第一N型杂质、第二N型杂质形成TSS结构中发射结(第三PN结)，通过调整形成第三PN结掺杂区的浓度以及第三PN结的结深，设计短路孔结构，可以调整保护芯片结构中TSS的维持电流以及进一步调整TSS的电压，成本低，占用线路板空间小。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本技术的部分实施例相应的附图。图1为本技术的集成保护芯片结构的俯视图。图2为沿图1中A向剖视图。图3为本技术的集成保护芯片结构的去掉第一金属电极的俯视图。图4为本技术的集成保护芯片结构的去掉第二金属电极的仰视图。其中，1、N型衬底，4、第一表面结构，5、第二表面结构，6、第一PN结，7、第二PN结，8、第三PN结，21、第一P型杂质，22、第二P型杂质，31、第三P型杂质，32、第四P型杂质，33、第一N型杂质，34、第二N型杂质，35、第一短路孔，36、第二短路孔，41、第一钝化层、42、第一金属电极，51、第二钝化层，52、第二金属电极。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成保护芯片结构，其特征在于，包括：/nN型衬底；/n双向TVS结构，设置在所述N型衬底上，用于线路保护，包括第一P型杂质和第二P型杂质，所述第一P型杂质和第二P型杂质分别设置在N型衬底两端；/n双向TSS结构，设置在所述N型衬底上，用于泄放掉所述双向TVS结构不能承载的大电流；/n第一表面结构，设置在所述N型衬底一端，用于芯片封装焊接；/n第二表面结构，设置在所述N型衬底远离所述第一表面结构的一端，用于芯片封装焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成保护芯片结构，其特征在于，包括：
N型衬底；
双向TVS结构，设置在所述N型衬底上，用于线路保护，包括第一P型杂质和第二P型杂质，所述第一P型杂质和第二P型杂质分别设置在N型衬底两端；
双向TSS结构，设置在所述N型衬底上，用于泄放掉所述双向TVS结构不能承载的大电流；
第一表面结构，设置在所述N型衬底一端，用于芯片封装焊接；
第二表面结构，设置在所述N型衬底远离所述第一表面结构的一端，用于芯片封装焊接。


2.根据权利要求1所述的集成保护芯片结构，其特征在于，所述第一P型杂质一端露出N型衬底，另一端沉入N型衬底中，所述第二P型杂质一端露出N型衬底，另一端沉入N型衬底中。


3.根据权利要求1所述的集成保护芯片结构，其特征在于，所述双向TSS结构包括：
第三P型杂质，与所述第一P型杂质并列设置在所述N型衬底一端，一端露出N型衬底，另一端沉入N型衬底中；
第四P型杂质，与所述第二P型杂质并列设置在所述N型衬底一端，一端露出N型衬底，另一端沉入N型衬底中；
第一N型杂质，设置在所述第三P型杂质上，靠近所述第一P型杂质，一端露出第三P型杂质，另一端沉入第三P型杂质中；
第二N型杂质，设置在所述第四P型杂质上，远离所述第二P型杂质，一端露出第四P型杂质，另一端沉入第四P型杂质中。


4.根据权利要求3所述的集成保护芯片结构，其特征在于，所述第一表面结构包括：
第一钝化层，呈环状设置在所述N型衬底上，用于保护N型衬底与第一P型杂质、第三P型杂质形成的PN结，所述第一钝化层接触N型衬底、第一P型杂质和第三P型杂质；
第一金属电极，覆盖在所述第一钝化层表面，覆盖在所述第一P型杂质、第二P型杂质和第一N型杂质表面，包括第一接电极和第一连接部，所述第一连接部凸出所述第一接电极覆盖在第一钝化层内侧，第一连接部接触所述第一P型杂质、第二P型杂质和第一N型杂质，所述第一金属电极与N型衬底之间通过第一钝化层隔离。


5.根据权利要求4所述的集成保护芯片结构，其特征在于，所述第二表面结构包括：
第二钝化层，呈环状设置在所述N型衬底上，用于保护N型衬底与第二P型杂质、第四P型杂质形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗贺，吴沛东，姚秀珍，
申请(专利权)人：深圳长晶微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44