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三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件及其制造方法與流程

文檔序號(hào):11956161閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件,其特征在于:包括集成在同一硅基片上的恒流器件結(jié)構(gòu)和雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管結(jié)構(gòu);所述恒流器件結(jié)構(gòu)和雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管結(jié)構(gòu)共用如下部分:N型摻雜襯底,N型摻雜襯底下表面的第三P型重?fù)诫s區(qū),第三P型重?fù)诫s區(qū)下表面的陽(yáng)極,位于N型摻雜襯底之上的N型摻雜外延層;

所述恒流器件結(jié)構(gòu)還包括:N型摻雜外延層內(nèi)部靠近上表面的兩個(gè)第一擴(kuò)散P型阱區(qū),兩個(gè)第一擴(kuò)散P型阱區(qū)內(nèi)部設(shè)有上表面和N型摻雜外延層上表面平齊的N型重?fù)诫s區(qū)和第一P型重?fù)诫s區(qū),兩個(gè)第一擴(kuò)散P型阱區(qū)內(nèi)部的N型重?fù)诫s區(qū)和第一P型重?fù)诫s區(qū)關(guān)于恒流器件結(jié)構(gòu)的中心鏡像對(duì)稱,在N型重?fù)诫s區(qū)和N型摻雜外延層之間的第一擴(kuò)散P型阱區(qū)的上表面嵌入N型溝道區(qū),兩個(gè)N型重?fù)诫s區(qū)之間的N型摻雜外延層的上表面和N型溝道區(qū)上表面被第一氧化層覆蓋,N型重?fù)诫s區(qū)、第一P型重?fù)诫s區(qū)和第一氧化層的上表面被第一金屬陰極覆蓋,所述N型重?fù)诫s區(qū)、第一P型重?fù)诫s區(qū)和第一金屬陰極形成歐姆接觸,所述第三P型重?fù)诫s區(qū)和陽(yáng)極形成歐姆接觸;

所述雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管結(jié)構(gòu)還包括:遠(yuǎn)離N型重?fù)诫s區(qū)的第一P型重?fù)诫s區(qū)外側(cè)的第二P型重?fù)诫s區(qū)、覆蓋N型摻雜外延層和第二P型重?fù)诫s區(qū)邊緣上表面的第二氧化層,位于第二P型重?fù)诫s區(qū)上表面的第二金屬陰極,第二P型重?fù)诫s區(qū)的上表面和N型摻雜外延層上表面平齊,所述第二P型重?fù)诫s區(qū)和第二金屬陰極形成歐姆接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件,其特征在于:雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管結(jié)構(gòu)還包括位于兩個(gè)擴(kuò)散P型阱區(qū)外側(cè)的N型摻雜外延層內(nèi)部靠近上表面的第二擴(kuò)散P型阱區(qū),所述第二P型重?fù)诫s區(qū)位于第二擴(kuò)散阱區(qū)內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件,其特征在于:所述第一擴(kuò)散P型阱區(qū)和第二擴(kuò)散P型阱區(qū)之間設(shè)置隔離區(qū)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件,其特征在于:所述器件中各摻雜類型可相應(yīng)變?yōu)橄喾吹膿诫s,即P型摻雜變?yōu)镹型摻雜的同時(shí),N型摻雜變?yōu)镻型摻雜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件,其特征在于:N型摻雜外延層由多次外延形成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件,其特征在于:所述恒流器件結(jié)構(gòu)是平面型或槽型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件,其特征在于,第一擴(kuò)散P型阱區(qū)、第二擴(kuò)散P型阱區(qū)、N型溝道區(qū)采用挖槽填充的方式形成。

8.如權(quán)利要求1或4或5或6任意一項(xiàng)所述的三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件的制造方法,其特征在于包括以下步驟:

步驟1:采用N型硅片作為襯底,在其表面進(jìn)行N型摻雜外延,形成N型摻雜外延層;

步驟2:進(jìn)行第一擴(kuò)散P型阱區(qū)的注入前預(yù)氧;

步驟3:光刻第一擴(kuò)散P型阱區(qū)窗口,進(jìn)行第一擴(kuò)散P型阱區(qū)注入;

步驟4:然后進(jìn)行第一擴(kuò)散P型阱區(qū)推結(jié),刻蝕多余的氧化層;

步驟5:進(jìn)行N型溝道區(qū)注入前預(yù)氧,進(jìn)行N型溝道區(qū)的注入;

步驟6:光刻N(yùn)型重?fù)诫s區(qū)窗口,進(jìn)行N型重?fù)诫s區(qū)注入;光刻第一P型重?fù)诫s區(qū)、第二P型重?fù)诫s區(qū)窗口,進(jìn)行第一P型重?fù)诫s區(qū)、第二P型重?fù)诫s區(qū)注入,刻蝕多余的氧化層;N型重?fù)诫s區(qū)、第一P型重?fù)诫s區(qū)、第二P型重?fù)诫s區(qū)的注入無(wú)先后順序;

步驟7:淀積氧化層,光刻、刻蝕形成第一氧化層,步驟1之后步驟2之前淀積氧化層,光刻、刻蝕形成第二氧化層;

步驟8:歐姆孔刻蝕,淀積鋁金屬;

步驟9:刻蝕金屬,形成第一金屬陰極、第二金屬陰極;

步驟10:淀積鈍化層,刻第一陰極PAD孔、第二陰極PAD孔;

步驟11:將硅片減薄,在N型摻雜襯底下表面注入第三P型重?fù)诫s區(qū);

步驟12:第三P型重?fù)诫s區(qū)1下表面形成陽(yáng)極;

步驟13:淀積鈍化層,刻陽(yáng)極PAD孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求2或3或7所述的三端自帶防護(hù)功能的垂直型恒流器件的制造方法,其特征在于包括如下步驟:

步驟1:采用N型硅片作為襯底,在其表面進(jìn)行N型摻雜外延,形成N型摻雜外延層;

步驟2:進(jìn)行第一擴(kuò)散P型阱區(qū)的注入前預(yù)氧;

步驟3:光刻第一擴(kuò)散P型阱區(qū)窗口,進(jìn)行第一擴(kuò)散P型阱區(qū)注入;

步驟4:然后進(jìn)行第一擴(kuò)散P型阱區(qū)推結(jié),刻蝕多余的氧化層;

步驟5:進(jìn)行N型溝道區(qū)注入前預(yù)氧,進(jìn)行N型溝道區(qū)的注入;

步驟5-1:在步驟(1)之后和步驟(6)之前的任意位置,按如下方法生成第二擴(kuò)散P型阱區(qū):進(jìn)行第二擴(kuò)散P型阱區(qū)的注入前預(yù)氧;光刻第二擴(kuò)散P型阱區(qū)窗口,進(jìn)行第二擴(kuò)散P型阱區(qū)注入、推結(jié),刻蝕多余的氧化層;

步驟6:光刻N(yùn)型重?fù)诫s區(qū)窗口,進(jìn)行N型重?fù)诫s區(qū)注入;光刻第一P型重?fù)诫s區(qū)、第二P型重?fù)诫s區(qū)窗口,進(jìn)行第一P型重?fù)诫s區(qū)、第二P型重?fù)诫s區(qū)注入,刻蝕多余的氧化層;N型重?fù)诫s區(qū)、第一P型重?fù)诫s區(qū)、第二P型重?fù)诫s區(qū)的注入無(wú)先后順序;

步驟7:淀積氧化層,光刻、刻蝕形成第一氧化層,步驟1之后步驟2之前淀積氧化層,光刻、刻蝕形成第二氧化層;

步驟8:歐姆孔刻蝕,淀積鋁金屬;

步驟9:刻蝕金屬,形成第一金屬陰極、第二金屬陰極;

步驟10:淀積鈍化層,刻第一陰極PAD孔、第二陰極PAD孔;

步驟11:將硅片減薄,在N型摻雜襯底下表面注入第三P型重?fù)诫s區(qū);

步驟12:第三P型重?fù)诫s區(qū)下表面形成陽(yáng)極;

步驟13:淀積鈍化層,刻陽(yáng)極PAD孔。

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