[实用新型]稳定型瞬态抑制二极管

说明书

稳定型瞬态抑制二极管。涉及半导体器件。提供了一种生产成本低，又能有效提高器件可靠性和稳定性以及降低器件应力的稳定型瞬态抑制二极管。包括从下而上依次连接的N+层、N层、P+层；所述P+层上设有向下蚀刻至N层的椭圆结构的蚀刻槽；所述刻蚀槽上设有从下而上依次连接的SIPOS膜、SIsubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;膜和SiOsubgt;2/subgt;膜，所述SIPOS膜、SIsubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;膜和SiOsubgt;2/subgt;膜端部分别延伸至P+层的顶面，并与器件的边缘设有间距；所述P+层的顶面中部设有与SIPOS膜、SIsubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;膜和SiOsubgt;2/subgt;膜连接的上电极金属层。本实用新型在工作中，在高压TVS制造工艺中，将SIPOS膜钝化与Sisubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;及SiOsubgt;2/subgt;膜钝化方式结合，在SIPOS膜沉积后，利用LPCVD在其表面继续生长一层Sisubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;及致密的SiOsubgt;2/subgt;膜，具有结构简单、制造方便的显著特点。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件，尤其涉及稳定型瞬态抑制二极管。

背景技术

瞬态抑制二极管（简称“TVS”）是一种高效能的浪涌保护器件。由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制等优点，已广泛应用于精密电子元件及通讯设备等各个领域。

TVS管沟槽造型后PN结受外界环境影响（如杂质污染、应力等）会使器件性能发生显著变化，从而影响器件工作稳定性，甚至造成器件应用失效。目前，TVS二极管产品通常采用SIPOS膜+玻璃或者单纯SiO₂或者玻璃作为PN结钝化绝缘层，采用以上三种钝化方式主要存在以下问题：

1）SIPOS膜+玻璃钝化（或单独玻璃钝化）时，由于SIPOS膜的半绝缘及电中性，可以使在外界环境下感生的电荷流入到半绝缘多晶硅内，缓解势垒区表面电场，提高产品PN结耐压能力、可靠性和稳定性，但此工艺需结合玻璃钝化，生产成本较高且玻璃钝化过程中应力较大，导致器件受应力影响不仅IR大，而且切割过程中玻璃隐裂易造成可靠性失效；

2）单纯采用SiO2等绝缘膜进行绝缘钝化，钝化层会受到外加电场及PN结表面可移动电荷的干扰，不能有效防止器件表面电荷的积累及金属离子沾污，另外载流子注入到二氧化硅类的绝缘体中，能进行储存和长期停留，使器件表面区的电导率发生改变，使PN结的反向特性变差，最终影响高压TVS管的整体耐压、高温特性及可靠性，导致产品质下降。在防护器件广阔的应用市场下，提高器件可靠性和稳定性以及降低器件应力的表面钝化技术，已经成为半导体器件的一个重要研究领域。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种生产成本低，又能有效提高器件可靠性和稳定性以及降低器件应力的稳定型瞬态抑制二极管。

本实用新型的技术方案是：

稳定型瞬态抑制二极管，包括从下而上依次连接的N+层、N层、P+层；

所述P+层上设有向下蚀刻至N层的椭圆结构的蚀刻槽；

所述蚀刻槽上设有从下而上依次连接的SIPOS膜、SI₃N₄膜和SiO₂膜，所述SIPOS膜、SI₃N₄膜和SiO₂膜端部分别延伸至P+层的顶面，并与器件的边缘设有间距；

所述P+层的顶面中部设有与SIPOS膜、SI₃N₄膜和SiO₂膜连接的上电极金属层。

所述N+层的底部设有下电极金属层。