[发明专利]一种具有三路保护的晶闸管浪涌抑制器及其制造方法

权利要求书

1.一种具有三路保护的晶闸管浪涌抑制器，包括N型硅片（1），其特征在于：所述N型硅片（1）上分布有隔离区P⁺（2），所述N型硅片（1）表面生长有氧化层（8），所述N型硅片（1）正面有三个区域光刻有P-BASE区（3），所述P-BASE区（3）光刻有P⁺区（4）和N⁺区（5）,所述N型硅片（1）背面有两个区域光刻有N⁺区（6）和P⁺区（7），在所述氧化层（8）间隙刻蚀有电极（9），所述N型硅片（1）背面刻蚀有金属层（10）。

2.根据权利要求1所述的一种具有三路保护的晶闸管浪涌抑制器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）选择片厚200～300μm，电阻率为20-60Ω·cm的N型硅片（1）；

2）在硅片N型硅片（1）表面生长氧化层（8），进行隔离区P⁺区（2）的光刻，光刻后进行隔离区P⁺区（2）硅片表面均匀涂上乳胶源并且通过氮气和氧气，扩散，再分布，形成沉积层；

3）进行P-BASE区（3）中P⁺区（4）的光刻，光刻后进行P-BASE区（3）中P⁺区（4）的硅片表面均匀涂上乳胶源并且通过氮气和氧气，扩散，再分布，形成沉积层；

4）进行背面N⁺区（6）光刻，光刻后进行背面N⁺区（6）在1000-1200℃下，通入携带POCl₃的氮气和氧气，扩散1~1.5 h，或者N型离子注入、推结，注入条件为：剂量1e14～1e16cm^-2、能量60～100KeV，推结条件为：温度1100℃～1250℃、时间120min～240min、N₂流量为5～16L/min；

5）进行P^-BASE区（3）和背面P⁺区（7）的光刻，光刻后进行P-BASE区（3）和背面P⁺区（7）的硅片表面均匀涂上液态B₂O₃乳胶源并且通过氮气和氧气，扩散0.5~1 h，硼再分布，1200~1230℃ /10-20h 氮气氛围下再分布，形成结深15-30um 的P-BASE区（3）和背面P⁺区（7）的沉积层；或者通过P型离子注入、推结，注入条件为：剂量1e14～1e16cm^-2、能量80～120KeV，推结条件为：温度1200℃～1230℃、时间600min～900min、N₂流量为5～16L/min；形成结深15-30um；

6）进行P-BASE区（3）中N⁺区（5）光刻，光刻后进行P-BASE区（3）中N⁺区（5）在1000-1200℃下，通入携带POCl₃ 的氮气和氧气，扩散0.5~1 h；或N型离子注入、推结，注入条件为：剂量1e14～5e15cm^-2、能量60～100KeV，推结条件为：温度950℃～1150℃、时间20min～100min、N₂流量为5～16L/min；

7）硼磷硅玻璃钝化、接触孔刻蚀；

8）金属淀积、光刻、刻蚀，氧化层（8）间隙形成T1/T2/T3电极（9），N型硅片（1）背面形成金属层（10）；

9）合金，炉温400～530℃、时间10min～30 min、真空度10^-3Pa。

3.根据权利要求2所述的一种具有三路保护的晶闸管浪涌抑制器及其制造方法，其特征在于：隔离区P⁺（2）和P⁺区（4）光刻后，在其硅片表面均匀涂上液态B₂O₃乳胶源并且通过氮气和氧气，扩散1~1.5 h，硼再分布，1230~1270℃ /50~100h 氮气氛围下再分布，形成结深50-100um 的沉积层。

4.根据权利要求2所述的一种具有三路保护的晶闸管浪涌抑制器的制造方法，其特征在于：晶闸管浪涌抑制器用半导体材料SOI、碳化硅、氮化镓、砷化镓、磷化铟或锗硅制得。