屬層8組成的源極；所述硅襯底I的背面形成有由背面金屬層組成的漏極。
[0039]第三N型區4，形成于兩個所述第一 N型區3之間的所述P型外延層2的底部區域，所述第三N型區4和所述硅襯底I相隔一段距離，所述第三N型區4和兩個所述第一 N型區3也分別相隔一段距離。
[0040]所述穩流管工作時，所述源極接地，所述漏極連接大于等于夾斷電壓的偏置電壓，兩個所述第一 N型區3和所述第三N型區4同時對所述縱向導電通道底部區域的所述P型外延層2進行完全耗盡，通過所述第三N型區4調節所述夾斷電壓，所述第三N型區4的區域越大，所述夾斷電壓越小。
[0041]如圖3所示，是本發明實施例穩流管和現有穩流管的夾斷電壓比較曲線；圖3中假設本發明實施例穩流管的縱向導電通道的寬度和現有穩流管的寬度相同，橫坐標為偏置電壓Vp，縱坐標為漏電流Id，本發明實施例器件的夾斷電壓為V1、現有器件的的夾斷電壓為V2, Vl小于V2，可見本發明實施例器件的夾斷電壓變小，在大于夾斷電壓時穩流管工作在穩定的導通電流狀態，由圖3可知，本發明實施例器件和現有器件的導通電流相同，所以本發明實施例器件能夠在保持導通電流不變的條件下降低器件的夾斷電壓；同樣，本發明實施例器件通過對縱向導電通道的寬度的改變，能夠實現在導通電流增加的同時，使夾斷電壓降低或保持不變。
[0042]如圖4A至圖4E所示，是本發明實施例方法的各步驟中的器件結構圖。本發明實施例穩流管的制造方法包括如下步驟:
[0043]步驟一、如圖4A所示，在P型重摻雜的硅襯底I的正面表面形成P型外延層2，所述P型外延層2的厚度越大，穩流管的縱向耐壓越大。
[0044]步驟二、如圖4B所示，采用正面N型離子注入工藝在所述P型外延層2表面形成兩個第一 N型區3，兩個所述第一 N型區3相隔一定距離，由位于兩個所述第一 N型區3之間的所述P型外延層2組成所述穩流管的縱向導電通道，兩個所述第一 N型區3之間的間距越大，所述穩流管的縱向導電通道越寬，所述穩流管的導通電流越大；兩個所述第一N型區3的底部都分別和所述硅襯底I相隔一定距離。
[0045]步驟三、如圖4C所示，采用正面N型離子注入工藝在兩個所述第一 N型區3之間的所述P型外延層2的底部區域形成第三N型區4，所述第三N型區4和所述硅襯底I相隔一段距離，所述第三N型區4和兩個所述第一 N型區3也分別相隔一段距離。
[0046]步驟四、如圖4D所示，采樣正面N+離子注入工藝在兩個所述第一 N型區3中分別形成一個第二 N+區5，各所述第二 N+區5用于實現對應的所述第一 N型區3的引出。
[0047]步驟五、如圖4E所示，采樣正面P+離子注入工藝在兩個所述第一 N型區3之間的所述P型外延層2表面的部分區域中形成第一 P+區6 ;由所述第一 P+區6組成所述縱向導電通道的源區，由所述硅襯底I組成所述縱向導電通道的漏區。
[0048]步驟六、如圖2所示，在各所述第二 N+區5和所述第一 P+區6的頂部分別形成金屬接觸孔7，形成正面金屬層8并對所述正面金屬層8進行光刻刻蝕形成源極圖形，各所述第二 N+區5和所述第一 P+區6都通過對應的所述金屬接觸孔7連接到源極。
[0049]步驟七、如圖2所示，在所述硅襯底I的背面形成背面金屬層并由所述背面金屬層組成的漏極，所述穩流管工作時，所述源極接地，所述漏極連接大于等于夾斷電壓的偏置電壓，兩個所述第一 N型區3和所述第三N型區4同時對所述縱向導電通道底部區域的所述P型外延層2進行完全耗盡，通過所述第三N型區4調節所述夾斷電壓，所述第三N型區4的區域越大，所述夾斷電壓越小。
[0050]以上通過具體實施例對本發明進行了詳細的說明，但這些并非構成對本發明的限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種穩流管，其特征在于，包括: P型重摻雜的硅襯底； P型外延層，形成于所述硅襯底的正面表面，所述P型外延層的厚度越大，穩流管的縱向耐壓越大； 兩個形成于所述P型外延層表面的第一 N型區，兩個所述第一 N型區相隔一定距離，由位于兩個所述第一 N型區之間的所述P型外延層組成所述穩流管的縱向導電通道，兩個所述第一 N型區之間的間距越大，所述穩流管的縱向導電通道越寬，所述穩流管的導通電流越大；兩個所述第一N型區的底部都分別和所述硅襯底相隔一定距離； 第一 P+區，形成于兩個所述第一 N型區之間的所述P型外延層表面的部分區域中；由所述第一 P+區組成所述縱向導電通道的源區，由所述硅襯底組成所述縱向導電通道的漏區； 在兩個所述第一 N型區中分別形成有一個第二 N+區，各所述第二 N+區用于實現對應的所述第一 N型區的引出，各所述第二 N+區、所述第一 P+區的頂部分別形成有金屬接觸孔并都通過對應的所述金屬接觸孔連接到由正面金屬層組成的源極；所述硅襯底的背面形成有由背面金屬層組成的漏極； 第三N型區，形成于兩個所述第一 N型區之間的所述P型外延層的底部區域，所述第三N型區和所述硅襯底相隔一段距離，所述第三N型區和兩個所述第一 N型區也分別相隔一段距離； 所述穩流管工作時，所述源極接地，所述漏極連接大于等于夾斷電壓的偏置電壓，兩個所述第一N型區和所述第三N型區同時對所述縱向導電通道底部區域的所述P型外延層進行完全耗盡，通過所述第三N型區調節所述夾斷電壓，所述第三N型區的區域越大，所述夾斷電壓越小。
2.一種穩流管的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、在P型重摻雜的硅襯底的正面表面形成P型外延層，所述P型外延層的厚度越大，穩流管的縱向耐壓越大； 步驟二、采用正面N型離子注入工藝在所述P型外延層表面形成兩個第一 N型區，兩個所述第一 N型區相隔一定距離，由位于兩個所述第一 N型區之間的所述P型外延層組成所述穩流管的縱向導電通道，兩個所述第一 N型區之間的間距越大，所述穩流管的縱向導電通道越寬，所述穩流管的導通電流越大；兩個所述第一 N型區的底部都分別和所述硅襯底相隔一定距離； 步驟三、采用正面N型離子注入工藝在兩個所述第一 N型區之間的所述P型外延層的底部區域形成第三N型區，所述第三N型區和所述硅襯底相隔一段距離，所述第三N型區和兩個所述第一N型區也分別相隔一段距離； 步驟四、采樣正面N+離子注入工藝在兩個所述第一 N型區中分別形成一個第二 N+區，各所述第二 N+區用于實現對應的所述第一 N型區的引出； 步驟五、采樣正面P+離子注入工藝在兩個所述第一 N型區之間的所述P型外延層表面的部分區域中形成第一P+區；由所述第一P+區組成所述縱向導電通道的源區，由所述硅襯底組成所述縱向導電通道的漏區； 步驟六、在各所述第二 N+區和所述第一 P+區的頂部分別形成金屬接觸孔，形成正面金屬層并對所述正面金屬層進行光刻刻蝕形成源極圖形，各所述第二 N+區和所述第一 P+區都通過對應的所述金屬接觸孔連接到源極； 步驟七、在所述硅襯底的背面形成背面金屬層并由所述背面金屬層組成的漏極，所述穩流管工作時，所述源極接地，所述漏極連接大于等于夾斷電壓的偏置電壓，兩個所述第一N型區和所述第三N型區同時對所述縱向導電通道底部區域的所述P型外延層進行完全耗盡，通過所述第三N型區調節所述夾斷電壓，所述第三N型區的區域越大，所述夾斷電壓越小。
【專利摘要】本發明公開了一種穩流管，包括：形成于P+硅襯底正面表面的P型外延層；在P型外延層中形成有兩個第一N型區，兩個第一N型區之間的P型外延層組成縱向導通溝道，在縱向導通溝道底部區域的P型外延層中形成有第三N型區，在器件工作時，第三N型區能增加對縱向導通溝道底部區域的P型外延層的耗盡能力，從而能降低器件的夾斷電壓，本發明還能夠通過增加縱向導電通道的寬度增加導通電流，通過第三N型區對器件的夾斷電壓的調節，本發明能夠在導通電流的增加條件下，使夾斷電壓保持不變或降低，從而提高器件的可靠性。本發明還公開了一種穩流管的制造方法。
【IPC分類】H01L29-06, H01L29-78, H01L21-336
【公開號】CN104701367
【申請號】CN201310655018
【發明人】劉冬華, 段文婷, 錢文生
【申請人】上海華虹宏力半導體制造有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月6日