三端自帶防護功能的垂直型恒流器件及其制造方法
【專利摘要】本發明提供一種三端自帶防護功能的垂直型恒流器件及其制造方法，器件包括垂直型恒流二極管和瞬態電壓抑制二極管兩部分；垂直型恒流二極管部分包括金屬陽極、P型襯底、第一輕摻雜N型外延層、第一P型區、第二重摻雜N型外延層、第一N型重摻雜區、第一金屬陰極；瞬態電壓抑制二極管結構包括金屬陽極、P型襯底、第一輕摻雜N型外延層、第二重摻雜N型外延層、第二P型區、氧化層、第二金屬陰極，本發明將瞬態電壓抑制二極管和垂直型恒流二極管集成在一起，使得恒流二極管具備了抗浪涌能力，增強了恒流二極管以及系統的可靠性，可以通過調節第二P型區摻雜的結深和濃度來得到合適的瞬態電壓抑制二極管的擊穿電壓、鉗位電壓及峰值脈沖電流。
【專利說明】
三端自帶防護功能的垂直型恒流器件及其制造方法
技術領域
[0001]本發明屬于半導體功率器件技術領域，具體涉及一種三端自帶防護功能的垂直型恒流器件及其制造方法。【背景技術】
[0002]恒流源是一種常用的電子設備和裝置，在電子線路中使用相當廣泛。恒流源用于保護整個電路，即使出現電壓不穩定或負載電阻變化很大的情況，都能確保供電電流的穩定。但是，目前恒流二極管的擊穿電壓高位普遍為30?100V，因此存在擊穿電壓較低的問題，同時能提供的恒定電流也較低，而且多數的恒流二極管并不能應對惡劣的外界環境，在受到雷擊，或電網波動產生的大電壓，大電流的情況很容易燒毀，導致后續的驅動電路的安全也難以保障，在恒流二極管外圍集成了瞬態電壓抑制二極管(TVS，Transient Voltage Suppressor)后，恒流二極管和整個驅動系統的抗浪涌能力都能得到增強，可靠性大大提尚。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是將瞬態電壓抑制二極管集成到恒流二極管外圍，形成一個三端器件來驅動電路，提高抗浪涌能力，進一步保障了器件和電路的可靠性。
[0004]本發明的技術方案如下:
[0005]—種三端自帶防護功能的垂直型恒流器件，包括垂直型恒流二極管和瞬態電壓抑制二極管兩部分；
[0006]所述垂直型恒流二極管包括金屬陽極、金屬陽極上方的P型襯底、P型襯底上方的第一輕摻雜N型外延層、兩個關于垂直型恒流二極管部分中心對稱的第一P型區、位于第一輕摻雜N型外延層上方且位于兩個第一 P型區之間的第二重摻雜N型外延層、設置在第二重摻雜N型外延層上表面的第一N型重摻雜區、覆蓋第二重摻雜N型外延層和第一P型區的上表面的第一金屬陰極;所述第一 P型區從硅和二氧化硅的界面垂直貫穿第二重摻雜N型外延層并延伸到第一輕摻雜外延層中；所述第一金屬陰極為溝槽形狀，兩端的溝槽延伸至第一 P型區內，第一N型重摻雜區和第一金屬陰極形成歐姆接觸；
[0007]所述的瞬態電壓抑制二極管包括金屬陽極、金屬陽極上方的P型襯底、P型襯底上方的第一輕摻雜N型外延層、位于第一輕摻雜N型外延層上方的第二重摻雜N型外延層、位于垂直型恒流二極管部分外側且在第二重摻雜N型外延層內部的第二P型區、覆蓋于第二重摻雜N型外延層上表面的氧化層、氧化層上表面的豎直方向與第二P型區對齊的第二金屬陰極，所述的第二P型區從硅和二氧化硅的界面垂直貫穿第二重摻雜N型外延層并延伸至第一輕摻雜N型外延層中，所述的第二金屬陰極為溝槽形狀，第二金屬陰極垂直貫穿氧化層并延伸至第二P型區內部。
[0008]作為優選方式，所述垂直型恒流器件接入LED驅動電路的方式為:金屬陽極與市電經整流橋整流后的輸出端相連，第一金屬陰極接LED燈串的輸入端，第二金屬陰極與LED燈串輸出端相接，構成一個瞬態電壓抑制二極管與恒流二極管和LED燈串并聯的電路。
[0009]作為優選方式，第一輕摻雜N型外延層和第二重摻雜N型外延層的摻雜濃度相同， 即等效于單次外延工藝;或采用多次外延工藝形成更多的外延層結構。
[0010]作為優選方式，在恒流二極管第一 P型區和第二P型區采用不同的版次得到不一樣的結深和摻雜濃度。
[0011]作為優選方式，器件所用半導體材料為硅或碳化硅。
[0012]作為優選方式，第一P型區的表面設有第四P型重摻雜區，所述第一金屬陰極兩端的溝槽延伸至第四P型重摻雜區中。
[0013]作為優選方式，所述第二P型區表面設有第三P型重摻雜區，第二金屬陰極貫穿氧化層并延伸至第三P型重摻雜區中。
[0014]本發明還提供一種所述的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件的制造方法，包括以下步驟:
[0015]步驟1:采用重摻雜P型硅片作為襯底，在其上表面進行一次外延形成第一輕摻雜N 型外延層；
[0016]步驟2:進行第二次外延，在第一輕摻雜N型外延層上形成第二重摻雜N型外延層；
[0017]步驟3:在第二重摻雜N型外延層上表面生長一層場氧化層，形成電極及場限環槽刻蝕的阻擋層；
[0018]步驟4:刻蝕窗口內場氧化層，在第二重摻雜N型外延層上表面濕法刻蝕第一金屬陰極和第二金屬陰極并使二者延伸至第二重摻雜N型外延層內部，刻蝕掉整個硅片場氧； [〇〇19 ]步驟5:進行第一P型區、第二P型區的注入前預氧；
[0020] 步驟6:進行第一P型區、第二P型區的注入，然后進行第一P型區、第二P型區推結， 第一 P型區、第二P型區分別與第一金屬陰極、第二金屬陰極連接；[0021 ]步驟7:淀積前預氧，淀積金屬前介質；[〇〇22]步驟8:歐姆孔刻蝕，淀積鋁金屬；
[0023]步驟9:刻蝕金屬，形成金屬陰極和終端場限環場板；[〇〇24]步驟10:淀積鈍化層，刻PAD孔；
[0025] 步驟11:重摻雜N型硅片下表面形成金屬陽極。
[0026]作為優選方式，所述制造方法進一步包括如下步驟:
[0027]步驟1:采用重摻雜P型硅片作為襯底，在其上表面進行一次外延形成第一輕摻雜N 型外延層；
[0028]步驟2:進行第二次外延，在第一輕摻雜N型外延層上形成第二重摻雜N型外延層；
[0029]步驟3:在第二重摻雜N型外延層上表面生長一層場氧化層，形成電極及場限環槽刻蝕的阻擋層；
[0030]步驟4:刻蝕窗口內場氧化層，在第二重摻雜N型外延層上表面濕法刻蝕第一金屬陰極和第二金屬陰極并使二者延伸至第二重摻雜N型外延層內部，刻蝕掉整個硅片場氧；
[0031] 步驟5:進行第一P型區、第二P型區、第三P型重摻雜區和第四P型重摻雜區注入前預氧；[〇〇32] 步驟6:進行第一P型區、第二P型區、第三P型重摻雜區、第四P型重摻雜區的注入， 然后進行第一P型區、第二P型區推結，第四P型重摻雜區、第三P型重摻雜區171分別與第一金屬陰極、第二金屬陰極連接；
[0033]步驟7:淀積前預氧，淀積金屬前介質；[〇〇34]步驟8:歐姆孔刻蝕，淀積鋁金屬；
[0035]步驟9:刻蝕金屬，形成金屬陰極和終端場限環場板；[〇〇36]步驟10:淀積鈍化層，刻PAD孔；
[0037] 步驟11:重摻雜N型硅片下表面形成金屬陽極。[〇〇38] 作為優選方式，P型襯底的電阻率為0.015，第一 P型區注入劑量為4 X 1015cnf2，結深為8微米;第二P型區的注入劑量為3 X 1016cnf2，結深為8微米;第一輕摻雜N型外延層12的注入劑量為1.2 X 1015cnf2;第二重摻雜N型外延層14的注入劑量為2.5 X 1015cnf2。[〇〇39]本發明的有益效果:
[0040]1、本發明將瞬態電壓抑制二極管和垂直型恒流二極管集成在一起，使得恒流二極管具備了一定的抗浪涌能力，增強了恒流二極管以及這個系統的可靠性。
[0041]2、本發明通過一套工藝將瞬態電壓抑制二極管和垂直型恒流二極管做在一個硅基上，與外接分立的瞬態電壓抑制二極管相比，大大縮減了面積。
[0042]3、本發明中可以通過調節第二P型區摻雜的結深和濃度來得到合適的瞬態電壓抑制二極管的擊穿電壓、鉗位電壓及峰值脈沖電流。
[0043]4、本發明中P型襯底與輕摻雜N型外延層構成一個二極管與集成的瞬態電壓抑制二極管串聯，通過調節P型襯底和輕摻雜N型外延層的濃度來降低瞬態電壓抑制二極管的電容，加快響應速度。
[0044]5、本發明中第一P型區和第二P型區可以共用一道掩膜版，結深和摻雜濃度相同， 這樣可以節約工藝成本;也可以用不同的掩模版，結深和摻雜濃度不同。【附圖說明】
[0045]圖1(a)、(b)、(c)分別是傳統的兩端垂直型的器件結構圖、恒流二極管符號圖、應用的LED驅動電路圖；
[0046]圖2(a)、(b)、(c)分別是本發明的三端自帶防護功能的器件結構圖、垂直型恒流器件的符號圖、應用的LED驅動電路圖；[〇〇47]圖3是本發明的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件的正向恒流特性曲線；[〇〇48]圖4是本發明的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件的浪涌條件下的擊穿特性曲線；
[0049]圖5是本發明的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件制作的工藝流程圖；
[0050]圖6是是本發明的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件制作的工藝流程仿真圖。
[0051]圖1中，01為P型襯底，02為第一輕摻雜N型外延層，03為第一 P型重摻雜擴散區，04 為第二高摻雜N型外延層，06為第一 N型重摻雜區，07為第一金屬陰極，08為金屬陽極；[〇〇52]圖2、圖5中，11為P型襯底，12為第一輕摻雜N型外延層，13為第一 P型區，14為第二重摻雜N型外延層，15為第二P型區，16為第一 N型重摻雜區，18為第一金屬陰極，171為第三P 型重摻雜區，172為第四P型重摻雜區，19為金屬陽極，20為第二金屬陰極;21為氧化層。【具體實施方式】
[0053]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。[〇〇54]圖1為傳統的垂直型恒流二極管，圖1有3個子圖(a) (b) (c)分別代表兩端垂直型的器件結構圖、恒流二極管符號圖、應用的LED驅動電路圖；
[0055]如圖1(a)所示，傳統的垂直型恒流二極管器件結構包括P型襯底01、第一輕摻雜N 型外延層02、第一金屬陰極07、第一 N型重摻雜區06、第一 P型重摻雜擴散區03、第二高摻雜N 型外延層04、金屬陽極08;所述第一輕摻雜N型外延層02位于P型襯底01之上，所述第二高摻雜N型外延層04位于第一輕摻雜N型外延層02之上，所述第一 P型重摻雜擴散區03貫穿第二高摻雜N型外延層04并延伸到第一輕摻雜外延層02中，所述第一N型重摻雜區06設置在第二高摻雜N型外延層04的上表面，所述第一金屬陰極07覆蓋第一 N型重摻雜區06和第一 P型重摻雜擴散區03,所述第一金屬陰極07為溝槽形狀，兩端的溝槽延伸至第一 P型重摻雜擴散區 03中，所述金屬陽極08與P型襯底01下表面連接，第一 N型重摻雜區06和第一金屬陰極07形成歐姆接觸。[〇〇56]圖2的3個子圖(a)(b)(c)分別代表本發明的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件的器件結構圖、恒流二極管符號圖、應用的LED驅動電路圖，從器件符號可以看出新型三端自帶防護功能的垂直型恒流器件比傳統的垂直型恒流二極管多出一端為第二金屬陰極20， 此外從器件結構中可以看出，本發明的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件比傳統的垂直型恒流二極管多出了右邊的瞬態電壓抑制二極管的部分，所以本發明包括傳統的垂直型恒流二極管和瞬態電壓抑制二極管部分；
[0057]所述垂直型恒流二極管部分包括金屬陽極19、金屬陽極19上方的P型襯底11、P型襯底11上方的第一輕摻雜N型外延層12、兩個關于垂直型恒流二極管部分中心對稱的第一 P 型區13、位于第一輕摻雜N型外延層12上方且位于兩個第一 P型區13之間的第二重摻雜N型外延層14、設置在第二重摻雜N型外延層14上表面的第一 N型重摻雜區16、覆蓋第二重摻雜N 型外延層14和第一 P型區13的上表面的第一金屬陰極18;所述第一 P型區13從硅和二氧化硅的界面垂直貫穿第二重摻雜N型外延層14并延伸到第一輕摻雜外延層12中；所述第一金屬陰極18為溝槽形狀，兩端的溝槽延伸至第一P型區13內，第一N型重摻雜區16和第一金屬陰極18形成歐姆接觸;第一 P型區13的表面設有第四P型重摻雜區172,所述第一金屬陰極18兩端的溝槽延伸至第四P型重摻雜區172中。
[0058]所述的瞬態電壓抑制二極管結構包括金屬陽極19、金屬陽極19上方的P型襯底11、 P型襯底11上方的第一輕摻雜N型外延層12、位于第一輕摻雜N型外延層12上方的第二重摻雜N型外延層14、位于垂直型恒流二極管部分外側且在第二重摻雜N型外延層14內部的第二 P型區15、覆蓋于第二重摻雜N型外延層14上表面的氧化層21、氧化層21上表面的豎直方向與第二P型區15對齊的第二金屬陰極20,所述的第二P型區15從硅和二氧化硅的界面垂直貫穿第二重摻雜N型外延層14并延伸至第一輕摻雜N型外延層12中，所述的第二金屬陰極20為溝槽形狀，第二金屬陰極20垂直貫穿氧化層21并延伸至第二P型區15內部。所述第二P型區 15表面設有第三P型重摻雜區171，第二金屬陰極20貫穿氧化層21并延伸至第三P型重摻雜區171中。
[0059]所述垂直型恒流器件接入LED驅動電路的方式為:金屬陽極與市電經整流橋整流后的輸出端相連，第一金屬陰極18接LED燈串的輸入端，第二金屬陰極20與LED燈串輸出端相接，構成一個瞬態電壓抑制二極管與恒流二極管和LED燈串并聯的電路。三端的自帶防護功能的恒流器件，通過第三端形成大電流泄放通路來保護后面的LED燈串。
[0060]第一輕摻雜N型外延層12和第二重摻雜N型外延層14的摻雜濃度相同，即等效于單次外延工藝;或采用多次外延工藝形成更多的外延層結構。
[0061]在恒流二極管第一 P型區13和第二P型區15采用不同的版次得到不一樣的結深和摻雜濃度。
[0062]器件所用半導體材料為硅或碳化硅。[〇〇63]所述三端自帶防護功能的垂直型恒流器件的第一 P型區13和第二P型區15是采用硼離子注入然后進行熱擴散和推結的得到，可以調節注入劑量、能量和推結時間來控制第一 P型區13和第二P型區15的濃度、深度和寬度。[〇〇64]本發明還提供一種所述的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件的制造方法，包括以下步驟:
[0065]步驟1:采用重摻雜P型硅片作為襯底，在其上表面進行一次外延形成第一輕摻雜N 型外延層12;[〇〇66]步驟2:進行第二次外延，在第一輕摻雜N型外延層12上形成第二重摻雜N型外延層 14;
[0067]步驟3:在第二重摻雜N型外延層14上表面生長一層場氧化層，形成電極及場限環槽刻蝕的阻擋層；
[0068]步驟4:刻蝕窗口內場氧化層，在第二重摻雜N型外延層14上表面濕法刻蝕第一金屬陰極18和第二金屬陰極20并使二者延伸至第二重摻雜N型外延層14內部，刻蝕掉整個硅片場氧；[〇〇69]步驟5:進行第一 P型區13、第二P型區15、第三P型重摻雜區171和第四P型重摻雜區172注入前預氧；
[0070]步驟6:進行第一 P型區13、第二P型區15、第三P型重摻雜區171、第四P型重摻雜區172的注入，然后進行第一 P型區13、第二P型區15推結，第四P型重摻雜區172、第三P型重摻雜區171分別與第一金屬陰極18、第二金屬陰極20連接；[0071 ]步驟7:淀積前預氧，淀積金屬前介質；[〇〇72]步驟8:歐姆孔刻蝕，淀積鋁金屬；
[0073]步驟9:刻蝕金屬，形成金屬陰極和終端場限環場板；[〇〇74]步驟10:淀積鈍化層，刻PAD孔；[〇〇75]步驟11:重摻雜N型硅片下表面形成金屬陽極19。[〇〇76]P型襯底11的電阻率為0.015，第一P型區13注入劑量為4 X 1015cnf2，結深為8微米；第二P型區15的注入劑量為3 X 1016cnf2，結深為8微米;第一輕摻雜N型外延層12的注入劑量為1.2 X 1015cnf2;第二重摻雜N型外延層14的注入劑量為2.5 X 1015cnf2。[〇〇77]本發明的工作原理為:[〇〇78]三端自帶防護功能垂直恒流器件接入LED驅動電如圖2(c)所示，恒流二極管金屬陽極19連接市電經過整流后的高電位端，第一金屬陰極18接LED燈串的輸入端，第二金屬電極20接地為浪涌來了后泄放大電流，在沒用浪涌的正常工作條件下，恒流二極管元胞外圍的瞬態電壓抑制二極管部分不工作，恒流二極管部分正常工作，如圖3的電壓電流曲線所示，隨著陽極電壓增加，器件的電流增加，當陽極電壓為10V時恒流二極管電流達到3X1(T 6A/mi的恒流值，陽極電壓為10至100V時，器件都能保證橫流特性來正常驅動后續的LED燈串；在有瞬態高能沖擊恒流二極管和驅動電路時，P型襯底11接金屬陽極19,因此P型襯底電位高于第一輕摻雜N型外延層12，P型襯底11和第一輕摻雜N型外延層12構成正偏的PN結，而第一輕摻雜N型外延層12的電位高于與接地的第二金屬陰極20相接的第三P型重摻雜區 171，所以第一輕摻雜N型外延層12和第二重摻雜N型外延層14的電位高于第二P型區15和第三重摻雜P型區171，使得第二P型區15和第一輕摻雜N型外延層12構成反偏的PN結，瞬態電壓抑制二極管部分整個結構相當于兩個瞬態電壓抑制二極管串聯，整個器件的總電容變大，響應時間也大大縮短，第一輕摻雜N型外延層12和第二P型區15構成反偏的PN結雪崩電離產生大電流從第二陰極20流到地，達到泄放大電流作用，快速從高阻態變為低阻態，如圖 4電壓電流曲線所示，浪涌經過電路時，器件的瞬態電壓抑制二極管部分能快速響應，將器件和驅動電路的兩端鉗位在160V的安全電壓，避免器件的恒流二極管部分燒毀，吸收浪涌功率，使得恒流二極管和驅動電路免受浪涌脈沖的破壞。[〇〇79]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種三端自帶防護功能的垂直型恒流器件，其特征在于:包括垂直型恒流二極管和瞬態電壓抑制二極管兩部分； 所述垂直型恒流二極管包括金屬陽極、金屬陽極上方的P型襯底、P型襯底上方的第一輕摻雜N型外延層、兩個關于垂直型恒流二極管部分中心對稱的第一 P型區、位于第一輕摻雜N型外延層上方且位于兩個第一 P型區之間的第二重摻雜N型外延層、設置在第二重摻雜N型外延層上表面的第一N型重摻雜區、覆蓋第二重摻雜N型外延層和第一P型區的上表面的第一金屬陰極;所述第一 P型區從硅和二氧化硅的界面垂直貫穿第二重摻雜N型外延層并延伸到第一輕摻雜外延層中；所述第一金屬陰極為溝槽形狀，兩端的溝槽延伸至第一 P型區內，第一N型重摻雜區和第一金屬陰極形成歐姆接觸； 所述的瞬態電壓抑制二極管包括金屬陽極、金屬陽極上方的P型襯底、P型襯底上方的第一輕摻雜N型外延層、位于第一輕摻雜N型外延層上方的第二重摻雜N型外延層、位于垂直型恒流二極管部分外側且在第二重摻雜N型外延層內部的第二P型區、覆蓋于第二重摻雜N型外延層上表面的氧化層、氧化層上表面的豎直方向與第二 P型區對齊的第二金屬陰極，所述的第二 P型區從硅和二氧化硅的界面垂直貫穿第二重摻雜N型外延層并延伸至第一輕摻雜N型外延層中，所述的第二金屬陰極為溝槽形狀，第二金屬陰極垂直貫穿氧化層并延伸至第二 P型區內部。2.根據權利要求1所述的三端自帶防護功能的垂直恒流器件，其特征在于:所述垂直型恒流器件接入LED驅動電路的方式為:金屬陽極與市電經整流橋整流后的輸出端相連，第一金屬陰極接LED燈串的輸入端，第二金屬陰極與LED燈串輸出端相接，構成一個瞬態電壓抑制二極管與恒流二極管和LED燈串并聯的電路。3.根據權利要求1所述的三端自帶防護功能垂直型恒流器件，其特征在于:第一輕摻雜N型外延層和第二重摻雜N型外延層的摻雜濃度相同，即等效于單次外延工藝；或采用多次外延工藝形成更多的外延層結構。4.據權利要求1所述的三端自帶防護功能垂直型恒流器件，其特征在于:在恒流二極管第一 P型區和第二 P型區采用不同的版次得到不一樣的結深和摻雜濃度。5.根據權利要求1所述的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件，其特征在于:器件所用半導體材料為硅或碳化硅。6.根據權利要求1所述的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件，其特征在于:第一P型區的表面設有第四P型重摻雜區，所述第一金屬陰極兩端的溝槽延伸至第四P型重摻雜區中。7.根據權利要求6所述的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件，其特征在于:所述第二P型區表面設有第三P型重摻雜區，第二金屬陰極貫穿氧化層并延伸至第三P型重摻雜區中。8.根據權利要求1至5任意一項所述的三端自帶防護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:采用重摻雜P型硅片作為襯底，在其上表面進行一次外延形成第一輕摻雜N型外延層； 步驟2:進行第二次外延，在第一輕摻雜N型外延層上形成第二重摻雜N型外延層； 步驟3:在第二重摻雜N型外延層上表面生長一層場氧化層，形成電極及場限環槽刻蝕的阻擋層； 步驟4:刻蝕窗口內場氧化層，在第二重摻雜N型外延層上表面濕法刻蝕第一金屬陰極和第二金屬陰極并使二者延伸至第二重摻雜N型外延層內部，刻蝕掉整個硅片場氧； 步驟5:進行第一 P型區、第二 P型區的注入前預氧； 步驟6:進行第一P型區、第二P型區的注入，然后進行第一P型區、第二P型區推結，第一P型區、第二 P型區分別與第一金屬陰極、第二金屬陰極連接； 步驟7:淀積前預氧，淀積金屬前介質； 步驟8:歐姆孔刻蝕，淀積鋁金屬； 步驟9:刻蝕金屬，形成金屬陰極和終端場限環場板； 步驟10:淀積鈍化層，刻PAD孔； 步驟11:重摻雜N型硅片下表面形成金屬陽極。9.根據權利要求7所述的三端自帶防護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:采用重摻雜P型硅片作為襯底，在其上表面進行一次外延形成第一輕摻雜N型外延層； 步驟2:進行第二次外延，在第一輕摻雜N型外延層上形成第二重摻雜N型外延層； 步驟3:在第二重摻雜N型外延層上表面生長一層場氧化層，形成電極及場限環槽刻蝕的阻擋層； 步驟4:刻蝕窗口內場氧化層，在第二重摻雜N型外延層上表面濕法刻蝕第一金屬陰極和第二金屬陰極并使二者延伸至第二重摻雜N型外延層內部，刻蝕掉整個硅片場氧； 步驟5:進行第一 P型區、第二 P型區、第三P型重摻雜區和第四P型重摻雜區注入前預氧；步驟6:進行第一P型區、第二P型區、第三P型重摻雜區、第四P型重摻雜區的注入，然后進行第一 P型區、第二 P型區推結，第四P型重摻雜區、第三P型重摻雜區171分別與第一金屬陰極、第二金屬陰極連接； 步驟7:淀積前預氧，淀積金屬前介質； 步驟8:歐姆孔刻蝕，淀積鋁金屬； 步驟9:刻蝕金屬，形成金屬陰極和終端場限環場板； 步驟10:淀積鈍化層，刻PAD孔； 步驟11:重摻雜N型硅片下表面形成金屬陽極。10.根據權利要求8所述的三端自帶防護功能的垂直型恒流器件的制造方法，其特征在于:P型襯底的電阻率為0.015，第一 P型區注入劑量為4X1015cm—2，結深為8微米;第二 P型區的注入劑量為3 X 116CnT2，結深為8微米；第一輕摻雜N型外延層12的注入劑量為1.2 X115Cnf2 ；第二重摻雜N型外延層14的注入劑量為2.5 X 1015cm"2。
【文檔編號】H01L27/06GK106024912SQ201610604750
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月27日
【發明人】喬明, 李成州, 于亮亮, 方冬, 張波
【申請人】電子科技大學