[发明专利]一种利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法

权利要求书

1.一种利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其包括：

步骤A：在重掺杂P型硅衬底生长一层重掺杂N型外延层；

步骤B：在重掺杂N型外延层生长一层的近本征轻掺N型外延层；

步骤C：用光刻胶掩膜开出P型掺杂区域窗口，进行P型掺杂离子注入；

步骤D：刻蚀一系列超深隔离沟槽，该超深隔离沟槽穿过两层N型外延层，进入P型衬底；

步骤E：用二氧化硅膜填充步骤D中形成的超深隔离沟槽；

步骤F：刻蚀一系列密排的超深TVS沟槽，该超深TVS沟槽穿过两层N型外延层，进入P型衬底；

步骤G：用掺杂N型多晶硅薄膜填充该些超深TVS沟槽；

步骤H：生长电介质夹层；

步骤I：接点刻蚀；以及

步骤J：金属布线。

2.根据权利要求1所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：步骤A中，重掺杂N型外延层为5-15μm。

3.根据权利要求1所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：步骤B中，所述近本征轻掺N型外延层为10-30μm。

4.根据权利要求1所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：在步骤D之前还包括步骤：沉积一层2-3μm的二氧化硅膜作为刻蚀超深隔离沟槽的硬掩膜，在该硬掩膜上进行光刻和二氧化硅腐蚀，刻蚀出一系列定位隔离沟槽窗口，该定位沟槽窗口作为步骤D中刻蚀超深隔离沟槽的参照位置。

5.根据权利要求4所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：在步骤D之前用所述二氧化硅膜作为硬掩膜的工艺过程采用等离子体增强化学汽相沉积方法来实现。

6.根据权利要求4所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：在步骤D中，所述超深隔离沟槽深度大于10μm，高宽比在10:1和30:1之间。

7.根据权利要求4所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：在步骤D之后还包括清除硬掩膜的步骤。

8.根据权利要求1所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：步骤E中，所述二氧化硅膜厚度为2-3μm，进一步包括：用该二氧化硅膜作为刻蚀超深TVS沟槽的硬掩膜，在该硬掩膜上进行光刻和二氧化硅腐蚀，刻蚀出一系列定位TVS沟槽窗口，该定位沟槽窗口作为步骤F中刻蚀超深TVS沟槽的参照位置。

9.根据权利要求1所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：步骤E中，用所述二氧化硅膜填充超深隔离沟槽的工艺过程采用低压化学气相沉积方法、次常压化学汽相沉积方法，和等离子体增强化学汽相沉积方法相结合来实现。

10.根据权利要求1所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：步骤F中，所述超深TVS沟槽的深度大于10μm，高宽比在10:1和30:1之间。

11.根据权利要求1所述的利用超深沟槽结构制造瞬变电压抑制二极管的方法，其特征在于：所述步骤G进一步包括：

将三氯氧磷作为气态N型掺杂源，用化学气象沉积方法对深槽进行N型多晶硅填充；或者

用低压化学气相沉积在深槽内原位淀积N型掺杂多晶硅，然后再用高温推进形成PN结。