大功率穩壓管的製作方法
2023-05-03 02:40:41 1
專利名稱：大功率穩壓管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路製造工藝領域，尤其涉及一種大功率穩壓管。
背景技術：
穩壓二極體，又叫齊納二極體，是一種矽材料製成的面接觸型晶體二極體。它是利用PN結的擊穿區具有穩定電壓的特性來工作的。如圖1所示，圖1為現有技術中穩壓管的結構示意圖，即在半導體襯底10表面形成一有源區11，在有源區11和襯底10的交界面形成PN結。穩壓管在穩壓設備和一些電子電路中獲得廣泛的應用。穩壓二極體的特點就是直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻，而被擊穿後，其兩端的電壓基本保持不變。這樣， 當把穩壓管接入電路以後，若由於電源電壓發生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。穩壓管反向擊穿後，電流雖然在很大範圍內變化， 但穩壓管兩端的電壓變化很小。利用這一特性，穩壓管在電路中能起穩壓作用，因而廣泛應用於穩壓電源與限幅電路之中。目前市場上的高端穩壓管主要由國外幾家大公司壟斷Rohm，Onsemi, NXP, ST等， 國內穩壓管普遍存在額定功率太低的問題，這是因為反向電流通過穩壓二極體的PN結時， 要產生一定的功率損耗，PN結的溫度也將升高，穩壓管在較大功率的條件下工作時，發熱強烈會導致穩壓管壽命嚴重降低，影響設備的正常工作。
發明內容本實用新型提出一種大功率穩壓管，以解決現有技術中存在的穩壓管功率普遍偏低的問題。為了實現上述目的，本實用新型提供了一種大功率穩壓管，包括襯底和通過在所述襯底表面摻雜所形成的第一有源區，所述大功率穩壓管還包括第二有源區，所述第二有源區為通過在所述襯底的另一表面摻雜而形成。可選的，所述襯底為N型襯底，所述第一有源區為P型有源區，所述第二有源區為 P型有源區。可選的，所述第一有源區的摻雜深度為30微米。可選的，所述第二有源區的摻雜深度為5微米。可選的，所述襯底為P型襯底，所述第一有源區為N型有源區，所述第二有源區為 N型有源區。可選的，所述第一有源區的摻雜深度為30微米。可選的，所述第二有源區的摻雜深度為5微米。由於採用了上述技術方案，與現有技術相比，本實用新型具有以下優點本實用新型大功率穩壓管通過在襯底的下表面多形成一個有源區，提高了襯底的摻雜濃度，降低了導通電阻，增加了穩壓管的功率；襯底的摻雜濃度的提高，同時也降低了製作歐姆接觸的難度。
圖1為現有技術中穩壓管的結構示意圖。圖2為本實用新型大功率穩壓管的結構示意圖。
具體實施方式
下面，結合附圖對本實用新型大功率穩壓管的具體實施方式
做進一步的闡述。請參考圖2，圖2為本實用新型大功率穩壓管的結構示意圖，本實用新型大功率穩壓管的第一實施例如下一種大功率穩壓管，包括N型襯底20和通過在N型襯底20表面摻雜所形成的第
一P型有源區21，所述大功率穩壓管還包括第二 P型有源區22，所述第二 P型有源區22為通過在所述N型襯底20的另一表面摻雜而形成。其中所述第一 P型有源區21的摻雜深度為30微米，第二 P型有源區22的摻雜深度小於第一 P型有源區21的摻雜深度，優選的，第
二P型有源區22的摻雜深度為5微米。該工藝通過在N型襯底20的下表面多形成一個有源區(即第二 P型有源區22)，提高了 N型襯底20的摻雜濃度，降低了導通電阻，增加了穩壓管的功率；襯底的摻雜濃度的提高，同時也降低了製作歐姆接觸的難度。下面，對上述兩種技術效果分別作詳細闡述。一.穩壓管功率P=U2/R，其中U為穩壓管兩端的電壓，R為穩壓管的電阻，對於穩壓管來說，正常工作時，穩壓管兩端電壓基本不變，則穩壓管的電阻越小，穩壓管可承受的功率越大。通過在N型襯底20的下表面多形成一個有源區，提高了 N型襯底20的摻雜濃度，即降低了導通電阻，從而增加了穩壓管的功率。二.金屬-半導體接觸(金半接觸)是製作半導體器件中十分重要的問題，接觸情況直接影響到器件的性能。歐姆接觸的特點是不產生明顯的附加阻抗，而且不會使半導體內部的平衡載流子濃度產生明顯的改變。理想的歐姆接觸的接觸電阻與半導體器件相比應當很小，當有電流通過時，歐姆接觸上的電壓降應當遠小於半導體器件本身的電壓降，因而這種接觸不會影響器件的電流-電壓特性。摻雜濃度越高的襯底越容易形成歐姆接觸。 因此，通常選擇重摻雜的襯底來製作歐姆接觸。現有技術中可以通過多種方式來提高摻雜濃度，常用的方法是在半導體生長過程中增加雜質含量，或者通過離子注入等方式來在半導體表面形成重摻雜，但是在半導體生長過程中增加雜質含量有可能會影響器件的穩定性能，而通過離子注入等方式來在半導體表面形成重摻雜則需要消耗更多的能量。本實用新型通過在襯底的下表面多形成一個有源區，相比於現有技術，僅僅是多了一道工序，就達到了提高襯底的摻雜濃度的目的，使電子比較容易通過金半接觸區，形成比較好的歐姆接觸。本實用新型大功率穩壓管的第二實施例如下第二實施例和第一實施例的結構相同，第二實施例中的襯底為P型襯底，第一有源區為N型有源區，摻雜深度為30微米，第二有源區為N型有源區，摻雜深度為5微米，第二實施例的技術效果和第一實施例相同，不再贅言。雖然本實用新型己以較佳實施例披露如上，但本實用新型並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。
權利要求1.一種大功率穩壓管，包括襯底和通過在所述襯底表面摻雜所形成的第一有源區，其特徵在於所述大功率穩壓管還包括第二有源區，所述第二有源區為通過在所述襯底的另一表面摻雜而形成。
2.根據權利要求1所述的大功率穩壓管，其特徵在於所述襯底為N型襯底，所述第一有源區為P型有源區，所述第二有源區為P型有源區。
3.根據權利要求2所述的大功率穩壓管，其特徵在於所述第一有源區的摻雜深度為 30微米。
4.根據權利要求2所述的大功率穩壓管，其特徵在於所述第二有源區的摻雜深度為5 微米。
5.根據權利要求1所述的大功率穩壓管，其特徵在於所述襯底為P型襯底，所述第一有源區為N型有源區，所述第二有源區為N型有源區。
6.根據權利要求5所述的大功率穩壓管，其特徵在於所述第一有源區的摻雜深度為 30微米。
7.根據權利要求5所述的大功率穩壓管，其特徵在於所述第二有源區的摻雜深度為5 微米。
專利摘要本實用新型提供一種大功率穩壓管，包括襯底和通過在所述襯底表面摻雜所形成的第一有源區，所述大功率穩壓管還包括第二有源區，所述第二有源區為通過在所述襯底的另一表面摻雜而形成。本實用新型大功率穩壓管通過在襯底的下表面再次進行摻雜，提高了襯底的摻雜濃度，從而降低了導通電阻，增加了穩壓管的功率；另外由於襯底的摻雜濃度提高，也使得襯底的下表面和金屬電極的歐姆接觸更加完美。
文檔編號H01L29/861GK202120922SQ20112018267
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者楊利君, 歐新華, 袁瓊 申請人:上海芯導電子科技有限公司