專利名稱：帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種過壓保護器件，尤其是固體放電管，具體地說是一種帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的半導(dǎo)體過壓保護器件包括固體放電管、瞬態(tài)電壓抑制二極管等。其中，固體放電管是比較常用的，傳統(tǒng)固體放電管襯底硅片一般選用低電阻率的硅片。不同電壓規(guī)格的產(chǎn)品選用不同電阻率的硅片，甚至同一規(guī)格產(chǎn)品也需要對硅片電阻率分檔后投入生產(chǎn)，不同檔位的硅片工藝不同。多規(guī)格，細分化硅片采購難度較大。對于不同檔位電阻率要做到同一擊穿電壓規(guī)格需使用不同的硼擴散工藝，對溫度和時間進行控制，擊穿電壓控制的一致性難度高；受硅片電阻率(片內(nèi)、片間)差異的影響，擊穿電壓有較大的離散。同時，受硼擴散工藝不同的影響，后續(xù)磷擴散工藝也要進行分檔控制，參數(shù)控制難度較大；產(chǎn)品PN結(jié)整體處于低電阻率襯底區(qū)，寄生電容較大；另外對于平面工藝結(jié)構(gòu)，一般呈表面擊穿狀態(tài)。產(chǎn)品合格率、可靠性受芯片表面狀態(tài)(生產(chǎn)或使用過程)影響。相對來說， 合格率、可靠性較低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對傳統(tǒng)固體放電管襯底硅片需要選擇電阻率低的硅片。不同電壓規(guī)格的產(chǎn)品需要配合不同電阻率的硅片，多規(guī)格，細分化硅片采購難度較大、后續(xù)工藝復(fù)雜的問題，提出一種帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管。離子注入對于硅片的電阻率進行了重新調(diào)節(jié)，由于本身離子注入工藝摻入擴散雜質(zhì)的片內(nèi)和片間一致性較好，可以解決一致性問題，電壓的離散性大大降低；另外，設(shè)定不同的注入劑量又可以解決不同擊穿電壓規(guī)格的問題，不需要對硅片進行電阻率分檔。本實用新型的技術(shù)方案是—種帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管，該固體放電管從下至上依次為襯底、基區(qū)和發(fā)射區(qū)，在襯底和基區(qū)之間設(shè)有離子注入?yún)^(qū)，離子注入?yún)^(qū)在基區(qū)范圍內(nèi)，其深度超過基區(qū)。本實用新型的離子注入?yún)^(qū)在發(fā)射區(qū)范圍內(nèi)，其深度超過發(fā)射區(qū)。本實用新型的離子注入?yún)^(qū)在發(fā)射區(qū)的中部。本實用新型的有益效果本實用新型離子注入對于硅片的電阻率進行了重新調(diào)節(jié)，由于本身離子注入工藝摻入擴散雜質(zhì)的片內(nèi)和片間一致性較好，可以解決一致性問題，電壓的離散性大大降低；另外，可選用高電阻率的硅片，設(shè)定不同的注入劑量又可以解決不同擊穿電壓規(guī)格的問題， 不需要對硅片進行電阻率分檔，不同擊穿電壓規(guī)格的產(chǎn)品可以選用同一電阻率檔位的硅片，大大地提高了硅片供應(yīng)的方便。降低采購成本。采用本實用新型的結(jié)構(gòu)，不需要對硅片進行電阻率分檔，增加了離子注入?yún)^(qū)，能夠有效調(diào)節(jié)襯底電阻率；前期工藝一致，后續(xù)硼擴散工藝的溫度和時間可以固定，降低了后續(xù)工藝的復(fù)雜程度，便于大批量生產(chǎn)。本實用新型能夠?qū)^(qū)域性襯底電阻率進行調(diào)節(jié)，只有區(qū)域面積為低電阻率區(qū)(單位面積電容較大)，其他大部分面積處于高電阻率襯底區(qū)(單位面積電容較小)，因此綜合的寄生電容大幅度降低。本實用新型中，區(qū)域面積的離子注入調(diào)節(jié)區(qū)處于芯片基區(qū)體內(nèi)，此區(qū)域耐壓低，施加電壓后為初始擊穿區(qū)域，因此呈體內(nèi)擊穿狀態(tài)，受PN結(jié)表面狀態(tài)影響小。電壓合格率較高，產(chǎn)品使用可靠性和耐過壓過流能力較高。

圖1是本實用新型的襯底和離子注入?yún)^(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的襯底、離子注入?yún)^(qū)和基區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型的襯底、離子注入?yún)^(qū)、基區(qū)和發(fā)射區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、發(fā)射區(qū)N ；2、基區(qū)P ；3、發(fā)射區(qū)N ；4、離子注入?yún)^(qū)N-
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示，一種帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管，該固體放電管從下至上依次為襯底3、基區(qū)2和發(fā)射區(qū)1，在襯底3和基區(qū)2之間設(shè)有離子注入?yún)^(qū)4，離子注入?yún)^(qū)4在基區(qū) 2范圍內(nèi)，其深度超過基區(qū)2。本實用新型的離子注入?yún)^(qū)4在發(fā)射區(qū)1范圍內(nèi)，其深度超過發(fā)射區(qū)1。本實用新型的離子注入?yún)^(qū)4在發(fā)射區(qū)1的中部。本實用新型離子注入對于硅片的電阻率進行了重新調(diào)節(jié)，由于本身離子注入工藝摻入擴散雜質(zhì)的片內(nèi)和片間一致性較好，可以解決一致性問題，電壓的離散性大大降低；另外，可選用高電阻率的硅片，設(shè)定不同的注入劑量又可以解決不同擊穿電壓規(guī)格的問題， 不需要對硅片進行電阻率分檔，不同擊穿電壓規(guī)格的產(chǎn)品可以選用同一電阻率檔位的硅片，大大地提高了硅片供應(yīng)的方便。降低采購成本。本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管，該固體放電管從下至上依次為襯底(3)、基區(qū) (2)和發(fā)射區(qū)(1)，其特征是在襯底(3)和基區(qū)(2)之間設(shè)有離子注入?yún)^(qū)(4)，離子注入?yún)^(qū)(4) 在基區(qū)(2)范圍內(nèi)，其深度超過基區(qū)(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管，其特征是所述的離子注入?yún)^(qū) (4)在發(fā)射區(qū)(1)范圍內(nèi)，其深度超過發(fā)射區(qū)(1 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管，其特征是所述的離子注入?yún)^(qū) (4)在發(fā)射區(qū)(1)的中部。
專利摘要一種帶有離子注入?yún)^(qū)的固體放電管，該固體放電管從下至上依次為襯底(3)、基區(qū)(2)和發(fā)射區(qū)(1)，在襯底(3)和基區(qū)(2)之間設(shè)有離子注入?yún)^(qū)(4)，離子注入?yún)^(qū)(4)在基區(qū)(2)范圍內(nèi)，其深度超過基區(qū)(2)。本實用新型的離子注入?yún)^(qū)對于硅片的電阻率進行了重新調(diào)節(jié)，由于本身離子注入工藝摻入擴散雜質(zhì)的片內(nèi)和片間一致性較好，可以解決一致性問題，電壓的離散性大大降低；另外，設(shè)定不同的注入劑量又可以解決不同擊穿電壓規(guī)格的問題，不需要對硅片進行電阻率分檔。
文檔編號H01L29/06GK202172070SQ20112025802
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者賀子龍 申請人:江蘇東光微電子股份有限公司