[发明专利]瞬态电压抑制器及其制造方法

权利要求书

1.一种瞬态电压抑制器，其特征在于，包括：

N型半导体衬底；

形成于所述N型半导体衬底上的P型外延层；

P+埋层，位于所述N型半导体衬底的表面并扩散到所述P型外延层的底部，所述P+埋层具有一定横向宽度，所述P+埋层和其底部区域的所述N型半导体衬底组成齐纳二极管；

在所述P+埋层的正上方的所述P型外延层表面形成有一N+区，该N+区和其底部的所述P型外延层组成上二极管，所述P型外延层的掺杂浓度小于所述N+区的掺杂浓度并使所述上二极管为一种单边突变结的结构；

在和所述上二极管相隔一横向距离的所述P型外延层表面形成有一P+区，该P+区和其底部的所述P型外延层以及所述P+区底部的所述N型半导体衬底组成下二极管，所述P+区用于将所述P型外延层引出，所述P型外延层的掺杂浓度小于所述N型半导体衬底的掺杂浓度并使所述下二极管为一种单边突变结的结构；

在所述上二极管的周侧的所述P型外延层中形成有将所述上二极管环绕的P型隔离阱；在纵向上，所述P型隔离阱的从所述P型外延层的顶部一直延伸到所述P型外延层的底部，所述P型隔离阱的底部和所述P+埋层相交并用于将所述P+埋层引出；

在所述下二极管的周侧的所述P型外延层中形成有将所述下二极管环绕的N型隔离阱；在纵向上，所述N型隔离阱的从所述P型外延层的顶部一直延伸到所述P型外延层的底部。

2.如权利要求1所述的瞬态电压抑制器，其特征在于：所述N型半导体衬底的电阻率0.0064欧姆·厘米～0.014欧姆·厘米。

3.如权利要求1所述的瞬态电压抑制器，其特征在于：所述P型外延层的掺杂杂质为硼，掺杂浓度为1e13cm^-3～1e14cm^-3。

4.一种瞬态电压抑制器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、进行P型离子注入在N型半导体衬底的表面形成一P+埋层，所述P+埋层具有一定横向宽度，所述P+埋层和其底部区域的所述N型半导体衬底组成齐纳二极管；

步骤二、在所述N型半导体衬底上进行外延生长形成P型外延层；

步骤三、进行P型离子注入在所述P型外延层中形成P型隔离阱，所述P型隔离阱为一环绕式结构，所述P型隔离阱的环绕区域为上二极管区域；在纵向上，所述P型隔离阱的从所述P型外延层的顶部一直延伸到所述P型外延层的底部，所述P型隔离阱的底部和所述P+埋层相交并用于将所述P+埋层引出；

步骤四、进行N型离子注入在所述P型外延层中形成N型隔离阱，所述N型隔离阱为一环绕式结构，所述N型隔离阱的环绕区域为下二极管区域，所述下二极管区域和所述上二极管区域相隔一横向距离；在纵向上，所述N型隔离阱的从所述P型外延层的顶部一直延伸到所述P型外延层的底部；

步骤五、进行N型离子注入在所述上二极管区域的所述P型外延层表面形成一N+区，该N+区和其底部的所述P型外延层组成上二极管，所述P型外延层的掺杂浓度小于所述N+区的掺杂浓度并使所述上二极管为一种单边突变结的结构；

步骤六、进行P型离子注入在所述下二极管区域的所述P型外延层表面形成一P+区，该P+区和其底部的所述P型外延层以及所述P+区底部的所述N型半导体衬底组成下二极管，所述P+区用于将所述P型外延层引出，所述P型外延层的掺杂浓度小于所述N型半导体衬底的掺杂浓度并使所述下二极管为一种单边突变结的结构。

5.如权利要求4所述的瞬态电压抑制器的制造方法，其特征在于：步骤一中所述P+埋层的P型离子注入的工艺条件为：注入杂质为硼或氟化硼，注入的剂量为1e14cm^-2～1e16cm^-2，注入能量10KeV～50KeV。

6.如权利要求4所述的瞬态电压抑制器的制造方法，其特征在于：步骤三中所述P型隔离阱的P型离子注入的工艺条件为：注入杂质为硼，注入的剂量为2e14cm^-2～2e16cm^-2，注入能量35KeV～150KeV。

7.如权利要求4所述的瞬态电压抑制器的制造方法，其特征在于：步骤四中所述N型隔离阱的N型离子注入的工艺条件为：注入杂质为磷，注入的剂量为2e14cm^-2～1e15cm^-2，注入能量200KeV～1000KeV。