电压浪涌保护器件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体技术领域，特别涉及一种电压浪涌保护器件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的飞速发展，经常会有意外的电压瞬变和浪涌电流使整机系统的性能下降，出现误动作甚至损坏。尤其是在通讯系统中，雷击、电源电压波动、电磁感应等浪涌会对通信设备造成很大影响甚至是破坏。
[0003]半导体浪涌保护器件具有精确导通、无限重复和快速响应的优越性能，是其它瞬间过压保护器件所远不能及的。然而，现有的半导体浪涌保护器件存在如下不足:只有单向浪涌保护能力、即便有双向保护能力但正反向保护能力不均衡、保护响应速度慢等。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种电压浪涌保护器件及其制造方法，用于解决上述技术缺陷中的至少一个。
[0005]本发明一方面提供一种电压浪涌保护器件，包括:
[0006]第一导电类型的衬底；
[0007]第二导电类型的第一基区，从衬底的第一表面延伸进入衬底中；
[0008]与第一基区相对的第二导电类型的第二基区，从衬底的与第一表面相对的第二表面延伸进入衬底中；
[0009]多个第一导电类型的第一发射区，从衬底的第一表面延伸进入第一基区中；
[0010]多个第一导电类型的第二发射区，从衬底的第二表面延伸进入第二基区中，与第一发射区错开，
[0011]其中第一导电类型与第二导电类型互补。
[0012]在一个具体实施例中，多个第一发射区以及多个第二发射区的大小相同，每两个第一发射区之间的间距与每两个第二发射区之间的间距相同。
[0013]在一个具体实施例中，该器件还包括:第一导电类型的第一环形区，环绕第一基区；和/或第一导电类型的第二环形区，环绕第二基区。
[0014]在一个具体实施例中，第一环形区与第一基区的间距和第二环形区与第二基区的间距相同。
[0015]在一个具体实施例中，该器件还包括:第一导电类型的第一条形区，形成在所述第一环形区与所述多个第一发射区之间；和/或第一导电类型的第二条形区，形成在所述第二环形区与所述多个第二发射区之间。
[0016]在一个具体实施例中，该器件还包括:第二导电类型的第一注入区，从第一表面延伸进入第一基区中，并且与所述第一发射区相对设置；和/或第二导电类型的第二注入区，从第二表面延伸进入第二基区中，并且与所述第二发射区相对设置。
[0017]在一个具体实施例中，第一注入区的掺杂浓度大于第一基区的掺杂浓度；和/或第二注入区的掺杂浓度大于第二基区的掺杂浓度。
[0018]在一个具体实施例中，第一金属层，形成在第一基区上；以及第二金属层，形成在第二基区上。
[0019]在一个具体实施例中，衬底的厚度为150-190微米。
[0020]在一个具体实施例中，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型；或者第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。
[0021]本发明的另一方面提供一种电压浪涌保护器件的制造方法，包括:
[0022]形成第一导电类型的衬底；形成第二导电类型的第一基区，第一基区从衬底的第一表面延伸进入衬底中；
[0023]形成与第一基区相对的第二导电类型的第二基区，第二基区从衬底的与第一表面相对的第二表面延伸进入衬底中；
[0024]形成多个第一导电类型的第一发射区，第一发射区从衬底的第一表面延伸进入第一基区中；
[0025]形成多个第一导电类型的第二发射区，第二发射区从衬底的第二表面延伸进入第二基区中，与第一发射区错开，
[0026]其中第一导电类型与第二导电类型互补。
[0027]在一个具体实施例中，多个第一发射区以及多个第二发射区的大小相同，每两个第一发射区之间的间距与每两个第二发射区之间的间距相同。
[0028]在一个具体实施例中，该方法还包括:
[0029]形成第一导电类型的第一环形区，环形区环绕第一基区；和/或
[0030]形成第一导电类型的第二环形区，第二环形区环绕第二基区。
[0031]在一个具体实施例中，第一环形区与第一基区的间距和第二环形区与第二基区的间距相同。
[0032]在一个具体实施例中，该方法还包括:在所述第一环形区与所述多个第一发射区之间形成第一导电类型的第一条形区；和/或在所述第二环形区与所述多个第二发射区之间形成第一导电类型的第二条形区。
[0033]在一个具体实施例中，该方法还包括:形成第二导电类型的第一注入区，第一注入区从第一表面延伸进入第一基区中，并且与所述第一发射区相对设置；和/或形成第二导电类型的第二注入区，第二注入区从第二表面延伸进入第二基区中，并且与所述第二发射区相对设置。
[0034]在一个具体实施例中，第一注入区的掺杂浓度大于第一基区的掺杂浓度；和/或第二注入区的掺杂浓度大于第二基区的掺杂浓度。
[0035]在一个具体实施例中，在第一基区上形成第一金属层；以及在第二基区上形成第二金属层。
[0036]在一个具体实施例中，衬底的厚度为150-190微米。
[0037]在一个具体实施例中，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型；或者第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。
[0038]本发明的电压浪涌保护器件能够提供正反向浪涌保护能力，并且在一些优选实施例中，本发明的电压浪涌保护器件的正、反向浪涌保护能力均衡，泄流速度快，体积小，并且该器件可以在电容不变的前提下，改变其钳位电压，以适应不同系统对浪涌保护器件的应用要求。
【附图说明】
[0039]通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0040]图1示出根据本发明的浪涌保护器件的制造方法；
[0041]图2_6、7a、7b、8示出根据本发明方法的各步骤形成的器件结构图；
[0042]图9示出本发明浪涌保护器件的电路原理图；
[0043]图10示出本发明浪涌保护器件正、反向过压泄流1-V曲线；
[0044]图11示出本发明浪涌保护器件的电路应用线路图。
[0045]应当注意的是，本说明书附图并非按照比例绘制，而仅为示意性的目的，因此，不应被理解为对本发明范围的任何限制和约束。在附图中，相似的组成部分以相似的附图标号标识。
【具体实施方式】
[0046]以下参照附图进行详细的描述，所述附图形成本发明的一部分，且在本发明中，附图通过对实施本发明的具体实施例的解释表示出来。应当理解的是在不偏离本发明的范围的情况下可以采用其它的实施例且可以进行结构上或逻辑上的改变。例如，对于一个实施例解释或描述的特征可被用于其它实施例或与其它实施例结合来生成另一个实施例。其意图在于本发明包括这样的修改和变化。这些示例用特定的语句描述，但它们不应被理解为对所附的权利要求范围的限制。附图仅出于解释性目的且并非按比例绘制。除非特别说明，出于清楚的目的，相应的元件在不同的附图中采用同样的附图标记表示。
[0047]术语〃具有"，〃含有"，〃包括，〃包含〃等是开放性的，它们表示所描述的结构，元件或者特征的存在，但并不排除额外元件或特征。
[0048]附图中通过在掺杂类型"η"或"ρ"之后指示"+"或"++"来表示相应的掺杂浓度。例如，〃η-〃表示一个比η掺杂区的掺杂浓度低的掺杂浓度，而〃η+/η++〃掺杂区具有比η掺杂区的掺杂浓度高的掺杂浓度，并且〃η++〃掺杂区具有比η+掺杂区的掺杂浓度高的掺杂浓度。具有相同相对掺杂浓度的掺杂区并不一定具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同的η掺杂区可以具有相同的或不同的绝对掺杂浓度。
[0049]术语〃电接触〃描述电连接元件间的永久性的低欧姆连接，例如，相关元件间的直接接触或经由金属和/或高掺杂的半导体的低欧姆连接。
[0050]实施例1
[0051]图1是制造本实施例的电压浪涌保护器件的流程图10。以下结合图1的流程图和相应的结构视图来详细解释本发明。
[0052]步骤S100，形成N型衬底200，如图2所示。
[0053]优选地，本发明所采用的衬底200的厚度为现有电压浪涌保护器件的衬底厚度的65% -95%。例如现有衬底厚度通常为200-230微米，而本发明的衬底厚度约为150-190微米。使用如此薄的衬底，通过工艺调整，达到浪涌保护能力的前提下，可以缩短之后所述的深结P++注入区推结时间，同时减小了器件的体积。
[0054]S105，形成P型第一基区205，第一基区205从衬200的第一表面延伸进入衬底中。第一基区205可以采用本领域技术人员熟知的方法形成，例如通过注入或扩散。
[0055]SI 10，形成与第一基区205相对的P型第二基区210，第二基区210从衬底的与第一表面相对的第二表面延伸进入衬底200中。第二基区210可以采用本领域技术人员熟知的方法形成，例如通过注入或扩散。
[0056]注意，在本发明中，第一基区205和第二基区210既可以分别形成，也可以同时形成，这对于本领域技术人员也是熟知