[发明专利]一种功率器件保护芯片及其制作方法

说明书

本发明提供一种功率器件保护芯片及其制作方法，包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上表面生长第二导电类型的第一外延层；在所述第一外延层上表面形成第一导电类型的第二外延层；形成贯穿所述第二外延层并延伸至所述第一外延层的第一沟槽；在所述第一沟槽内交替形成第二导电类型的第三外延层以及第四导电类型的第四外延层；在所述第一沟槽的侧壁形成第一介质层；形成贯穿所述衬底和所述第一外延层并与所述第一沟槽连接的第二沟槽；在所述第二沟槽内形成多晶硅层；在所述第二外延层上表面形成第一电极；在所述衬底的下表面形成第二电极，从而降低了工艺难度，提高了功率器件保护芯片的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种功率器件保护芯片及其制作方法。

背景技术

功率器件保护芯片是一种用来保护敏感半导体器件，使其免遭瞬态电压浪涌破坏而特别设计的固态半导体器件，它具有箝位系数小、体积小、响应快、漏电流小和可靠性高等优点，因而在电压瞬变和浪涌防护上得到了广泛的应用。低电容功率器件保护芯片适用于高频电路的保护器件，因为它可以减少寄生电容对电路的干扰，降低高频电路信号的衰减。

静电放电（ESD）以及其他一些电压浪涌形式随机出现的瞬态电压，通常存在于各种电子器件中。随着半导体器件日益趋向小型化、高密度和多功能，电子器件越来越容易受到电压浪涌的影响，甚至导致致命的伤害。从静电放电到闪电等各种电压浪涌都能诱导瞬态电流尖峰功率器件保护芯片通常用来保护敏感电路受到浪涌的冲击。基于不同的应用，功率器件保护芯片可以通过改变浪涌放电通路和自身的箝位电压来起到电路保护作用。

目前的功率器件保护芯片在性能上仍不能满足现有技术对电路保护的需求，因此，需要对功率器件保护芯片的制造工艺进行改进，从而提高功率器件保护芯片的性能。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种功率器件保护芯片及其制作方法，能够降低工艺难度，从而提高功率器件保护芯片的性能。

有鉴于此，本发明实施例一方面提出了一种功率器件保护芯片，该功率器件保护芯片包括：

第一导电类型的衬底；

第二导电类型的第一外延层，生长于所述衬底上表面；

第一导电类型的第二外延层，形成于所述第一外延层上表面；

第一沟槽，贯穿所述第二外延层并延伸至所述第一外延层；

交替形成于所述第一沟槽内的第二导电类型的第三外延层以及第一导电类型的第四外延层，所述第三外延层至少为两个且所述第一沟槽底部的外延层为第三外延层；

第一介质层，形成于所述第一沟槽侧壁；

第二沟槽，贯穿所述衬底以及所述第一外延层并与所述第一沟槽连接；

多晶硅层，形成于所述第二沟槽内且一端与所述第三外延层连接；

第一电极，形成于所述第二外延层的上表面；

第二电极，形成于所述衬底的下表面并分别与所述衬底和所述多晶硅层连接。

进一步地，所述衬底的掺杂浓度高于所述第二外延层的掺杂浓度，所述第二外延层的掺杂浓度与所述第四外延层的掺杂浓度相同。

进一步地，所述第一外延层的掺杂浓度与所述第三外延层的掺杂浓度相同，且所述第一外延层的掺杂浓度和所述第三外延层的掺杂浓度均高于所述第二外延层的掺杂浓度和所述第四外延层的掺杂浓度。

进一步地，所述第三外延层的数量为两个，所述第四外延层的数量为一个，所述第四外延层形成于两个所述第三外延层的中间，与所述第一电极连接的外延层为第三外延层。

进一步地，所述第三外延层的数量为两个，所述第四外延层的数量为两个，与所述第一电极连接的外延层为第四外延层。