【技术实现步骤摘要】
一种大功率瞬态电压抑制器及其制造方法
本专利技术属于半导体保护器件领域，尤其涉及应用于电源端口的大功率瞬态电压抑制器及其制造方法。
技术介绍
瞬态电压抑制器（TransientVoltageSuppressors，简称TVS）是一种普遍使用的保护器件，它具有极快的响应速度和相当大的浪涌泄放能力。当它经受瞬间的高能量浪涌或静电冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗转变为低阻抗，以泄放一个瞬间大电流，同时把它两端的电压钳位在一个较小值，从而保护后级电路芯片不受瞬态高压浪涌脉冲的冲击，因此TVS是一种必不可少的保护类器件。随着集成电路芯片的不断发展，各类芯片的特征尺寸和工作电压都在不断减小，因此对相应的TVS保护器件也提出了更高的要求，一方面要求TVS保护器件的面积越来越小，以匹配不断小型化的终端设备。另一方面，随着各类移动终端设备的快速发展，尤其是随着电池充电技术的快速发展，对应用于电源端口的TVS保护器件的安全性和可靠性提出了越来越高的要求，既要有很高的浪涌电流保护能力，同时又要有低的钳位电压。<...
【技术保护点】
1.一种大功率瞬态电压抑制器，采用P型衬底硅片，在现有大功率瞬态电压抑制器（TVS）结构基础上，其特征在于，在P型衬底与P型外延之间增加了N+埋层，深N+多晶硅或深N+区与N+埋层连接，通过深N+多晶硅或深N+区/金属/金属焊线/金属框架进行引出，形成寄生NPN晶体管，即D1反向二极管与D2正向二极管，并使该NPN晶体管的发射极与基极短接。/n
【技术特征摘要】
1.一种大功率瞬态电压抑制器，采用P型衬底硅片，在现有大功率瞬态电压抑制器（TVS）结构基础上，其特征在于，在P型衬底与P型外延之间增加了N+埋层，深N+多晶硅或深N+区与N+埋层连接，通过深N+多晶硅或深N+区/金属/金属焊线/金属框架进行引出，形成寄生NPN晶体管，即D1反向二极管与D2正向二极管，并使该NPN晶体管的发射极与基极短接。
2.根据权利要求1所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：
在P型衬底上表面有二个以上的N+型埋层，背面有背面金属层，与金属框架接触，作为接地端；
在N+型埋层上表面生长一层P型外延层；
在P型外延层上至少在二侧有深N+区或N+多晶硅深槽与N+型埋层连接；以及至少一浅N+区，在所述的二个深N+区或N+多晶硅深槽之间，不与二个深N+区或N+多晶硅深槽连接；
在上述P型外延层上表面沉积有正面金属层，并经光刻、刻蚀，然后淀积钝化层，并对钝化层进行光刻、刻蚀，形成金属引出窗口，其中，连接浅N+区经的正面金属层作为器件输入端；二侧N+区或N+多晶硅深槽经正面金属通过金属焊线连接金属框架。
3.根据权利要求1或2所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：所述的P型衬底的电阻率为0.0001~0.1Ω*cm。
4.根据权利要求1或2所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：在P型衬底的上表面局部进行N+埋层注入，形成间隔或连续网络状N+埋层。
5.根据权利要求1或2所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：所述的N+多晶硅深槽的侧壁形成有N+侧壁，该N+多晶硅深槽与N+型埋层连接。
6.根据权利要求5所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：所述的N+埋层离子注入的元素为锑或砷，注入剂量1E15~1E16/cm2，注入能量100~120KeV。
7.根据权利要求1或2所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：所述的浅N+区有二个，设在P型外延层上的同一层但不相接触，经金属层分别作为输入端1和输入端2。
8.根据权利要求7所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：所述的P外延的厚度为3~10μm，电阻率为0.01~50Ω*cm。
9.根据权利要求7所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：所述的浅N+区离子注入磷或砷，注入剂量1E15~1E16/cm2，注入能量60~100KeV。
10.根据权利要求2所述的大功率瞬态电压抑制器，其特征在于：所述的正面金属层为铝，或铝硅化合物，或钛、氮化钛、含少量硅和铜的铝组成...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋骞苑，赵德益，赵志方，吕海凤，张啸，王允，
申请(专利权)人：上海维安半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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