[发明专利]一种瞬态电压抑制器及其制作方法

说明书

本发明提供一种瞬态电压抑制器及其制作方法，包括：在第一导电类型的衬底中形成第一沟槽和第二沟槽；形成第二导电类型的外延层，包括形成于所述衬底上表面的第一部分，以及分别形成于所述第一沟槽和所述第二沟槽内形成的第二部分；在所述衬底和所述外延层交界处形成覆盖所述第一沟槽和所述第二沟槽上表面，以及所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的所述衬底上表面的第一介质层；在所述衬底内形成覆盖所述第一沟槽下表面的第二介质层以及覆盖所述第二沟槽下表面的第三介质层，所述第二介质层和所述第三介质层分别沿着相互背离的方向延伸至所述外延层边缘；在所述外延层上表面形成第一电极；在所述衬底下表面形成第二电极，从而降低了器件制造成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种瞬态电压抑制器及其制作方法。

背景技术

瞬态电压抑制器(TVS，即Transient Voltage Suppressor)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TVS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，Electro-Static discharge)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，瞬态电压抑制器通常用来保护敏感电路受到浪涌的冲击。基于不同的应用，瞬态电压抑制器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。

目前常用的沟槽瞬态电压抑制器只能实现单向保护，如果需要进行双向保护需要将多个瞬态电压抑制器串联或并联在一起，增大了器件面积和制造成本。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种瞬态电压抑制器及其制作方法，能够简化工艺，从而极大地降低了器件制造成本。

有鉴于此，本发明实施例一方面提出了一种瞬态电压抑制器，该瞬态电压抑制器包括：

第一导电类型的衬底；

第一沟槽和第二沟槽，形成于所述衬底中；

第二导电类型的外延层，包括形成于所述衬底上表面的第一部分，以及分别形成于所述第一沟槽和所述第二沟槽内的第二部分；

第一介质层，注入形成于所述衬底和所述外延层交界处并覆盖所述第一沟槽和所述第二沟槽的上表面，以及所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的所述衬底的上表面；

第二介质层和第三介质层，分别注入形成于所述衬底内并覆盖所述第一沟槽和所述第二沟槽的下表面，所述第二介质层和所述第三介质层分别沿着相互背离的方向延伸至所述外延层的边缘；

第一电极，形成于所述外延层的上表面并与所述外延层连接；

第二电极，形成于所述衬底的下表面并与所述衬底连接。

进一步地，所述第一介质层完全覆盖所述第一沟槽和所述第二沟槽的上表面，并且所述第一介质层的两端延伸出所述第一沟槽和所述第二沟槽的上表面之外。

进一步地，所述第二介质层完全覆盖所述第一沟槽的下表面，并且所述第二介质层在所述外延层内的一端延伸出所述第一沟槽的下表面之外。

进一步地，所述第三介质层完全覆盖所述第二沟槽的下表面，并且所述第三介质层在所述外延层内的一端延伸出所述第二沟槽的下表面之外。

进一步地，所述第一沟槽和所述第二沟槽对称，所述第一介质层和所述第二介质层对称。

本发明实施例另一方面提供一种瞬态电压抑制器的制作方法，该方法包括：