调节稳压管击穿电压温漂的方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种调节稳压管击穿电压温漂的方法。

背景技术：

1、稳压二极管(zener diode)是利用二极管反向击穿特性实现稳压，稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。为了在不同的温度下使得稳压管的稳压效果一样，通常需要使得稳压管的击穿电压(bv)在不同的温度下尽量保持不变，即温漂接近0v。

2、图1为一种稳压管的仿真电流电压图，如图1所示，该稳压管的击穿电压大于5.8v，是正的温漂且温漂随着温度的升高而变大，从-40℃到125℃的温漂高达1400mv。现有的一些其它稳压管的击穿电压小于5.8v，是负的温漂且温漂随着温度的升高而变大。现有的稳压管难以得到击穿电压的温漂接近零的效果。

3、为了满足稳压管在不同应用场景下的不同需求，如何有效地调节稳压管的击穿电压的温漂是一个急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是提供一种调节稳压管击穿电压温漂的方法，可以有效地调节稳压管击穿电压的温漂，且不需要增加额外的光罩。

2、为了实现上述目的，本发明提供的调节稳压管击穿电压温漂的方法中，所述稳压管的基底中形成有第一阱区，所述第一阱区的基底中形成有导电类型相反的第一掺杂区和体区，所述第一掺杂区形成在所述基底的顶部，所述体区位于所述第一掺杂区的下方且与所述第一掺杂区相接，所述第一掺杂区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的正投影覆盖且超出所述体区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的正投影，所述体区和所述第一阱区的导电类型相同；其中，通过调整所述体区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积以调节所述稳压管的击穿电压的温漂。

3、可选的，所述第一掺杂区和所述体区之间构成第一二极管，所述第一掺杂区与所述第一阱区之间构成第二二极管；通过调整所述体区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积调整所述第一二极管和所述第二二极管在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积比例，进而调节所述稳压管的击穿电压的温漂。

4、可选的，所述第一二极管在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积占比为d1ratio，d1 ratio=(w0*l0)/(w*l)，其中，w0为所述体区的宽度，l0为所述体区的长度，w为所述第一掺杂区的宽度，l为所述第一掺杂区的长度，所述长度的方向和所述宽度的方向均垂直于所述基底的厚度方向；其中，通过调节所述体区的长度和宽度中的至少一个以调节所述第一二极管在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积占比。

5、可选的，所述第二二极管的宽度为所述第一掺杂区的宽度与所述体区的宽度之差，所述第二二极管的长度为所述第一掺杂区的长度与所述体区的长度之差。

6、可选的，所述d1 ratio在0.75~0.85的范围内时，所述稳压管的击穿电压的温漂接近0v。

7、可选的，所述第一二极管为齐纳二极管，所述第二二极管为雪崩二极管。

8、可选的，所述基底的顶部形成有隔离结构，所述隔离结构嵌入所述基底中，所述第一掺杂区的形成区域通过所述隔离结构限定出来。

9、可选的，所述基底的上方形成有多晶硅结构，所述第一掺杂区的形成区域通过所述多晶硅结构限定出来。

10、可选的，通过调节所述体区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积，所述稳压管击穿电压的温漂在-900mv~1500mv的范围内可调。

11、可选的，所述第一阱区为p阱，所述第一掺杂区为n型掺杂区，所述体区为p型掺杂区。

12、本发明提供的调节稳压管击穿电压温漂的方法中，稳压管的基底中形成有第一阱区，第一阱区的基底中形成有导电类型相反的第一掺杂区和体区，第一掺杂区形成在基底的顶部，体区位于第一掺杂区的下方且与第一掺杂区相接，第一掺杂区在垂直于基底厚度方向的平面内的正投影覆盖且超出体区在垂直于基底厚度方向的平面内的正投影，体区和第一阱区的导电类型相同；其中，通过调整体区在垂直于基底厚度方向的平面内的面积以调节稳压管的击穿电压的温漂，该调节方式在稳压管的设计阶段即可根据稳压管的不同应用场景进行调整，使得稳压管的性能满足不同应用场景的需求，例如使得稳压管的击穿电压的温漂接近零，且不需要增加额外的光罩，不会增加制造成本。

技术特征：

1.一种调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述稳压管的基底中形成有第一阱区，所述第一阱区的基底中形成有导电类型相反的第一掺杂区和体区，所述第一掺杂区形成在所述基底的顶部，所述体区位于所述第一掺杂区的下方且与所述第一掺杂区相接，所述第一掺杂区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的正投影覆盖且超出所述体区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的正投影，所述体区和所述第一阱区的导电类型相同；其中，通过调整所述体区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积以调节所述稳压管的击穿电压的温漂。

2.如权利要求1所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述第一掺杂区和所述体区之间构成第一二极管，所述第一掺杂区与所述第一阱区之间构成第二二极管；通过调整所述体区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积调整所述第一二极管和所述第二二极管在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积比例，进而调节所述稳压管的击穿电压的温漂。

3.如权利要求2所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述第一二极管在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积占比为d1 ratio，d1 ratio=(w0*l0)/(w*l)，其中，w0为所述体区的宽度，l0为所述体区的长度，w为所述第一掺杂区的宽度，l为所述第一掺杂区的长度，所述长度的方向和所述宽度的方向均垂直于所述基底的厚度方向；其中，通过调节所述体区的长度和宽度中的至少一个以调节所述第一二极管在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积占比。

4.如权利要求3所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述第二二极管的宽度为所述第一掺杂区的宽度与所述体区的宽度之差，所述第二二极管的长度为所述第一掺杂区的长度与所述体区的长度之差。

5.如权利要求3所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述d1 ratio在0.75~0.85的范围内时，所述稳压管的击穿电压的温漂接近0v。

6.如权利要求2所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述第一二极管为齐纳二极管，所述第二二极管为雪崩二极管。

7.如权利要求1所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述基底的顶部形成有隔离结构，所述隔离结构嵌入所述基底中，所述第一掺杂区的形成区域通过所述隔离结构限定出来。

8.如权利要求1所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述基底的上方形成有多晶硅结构，所述第一掺杂区的形成区域通过所述多晶硅结构限定出来。

9.如权利要求1所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，通过调节所述体区在垂直于所述基底厚度方向的平面内的面积，所述稳压管击穿电压的温漂在-900mv~1500mv的范围内可调。

10.如权利要求1所述的调节稳压管击穿电压温漂的方法，其特征在于，所述第一阱区为p阱，所述第一掺杂区为n型掺杂区，所述体区为p型掺杂区。

技术总结
本发明提供一种调节稳压管击穿电压温漂的方法。该调节稳压管击穿电压温漂的方法中，稳压管的基底中形成有第一阱区，第一阱区的基底中形成有导电类型相反的第一掺杂区和体区，第一掺杂区形成在基底的顶部，体区位于第一掺杂区的下方且与第一掺杂区相接，第一掺杂区在垂直于基底厚度方向的平面内的正投影覆盖且超出体区在垂直于基底厚度方向的平面内的正投影，体区和第一阱区的导电类型相同；其中，通过调整体区在垂直于基底厚度方向的平面内的面积以调节稳压管的击穿电压的温漂，该调节方式在稳压管的设计阶段即可根据稳压管的不同应用场景调整，使得稳压管的性能满足不同应用场景的需求，且不需要增加额外的光罩。

技术研发人员：范明远
受保护的技术使用者：芯联先锋集成电路制造（绍兴）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21