[发明专利]一种单向浪涌保护器件及制造方法

说明书

本发明提供一种单向浪涌保护器件及制造方法，属于功率器件技术领域，包括：第一导电类型衬底层；第一导电类型外延层，外延层上表面形成有第一导电类型第一掺杂区和第二导电类型第二掺杂区，第一掺杂区环绕第二掺杂区设置；保护层，生长于外延层的上表面，保护层上设有第一接触孔和第二接触孔，保护层上表面和接触孔内形成有第一金属层，第一金属层将第一掺杂区和第二掺杂区短接；有益效果是：通过引入深槽隔离工艺，一方面大幅度地增大了IPP，另一方面深槽隔离可以实现在器件中引入n‑p‑n穿通型结构，使得器件带有负阻特性从而获得较低的钳位电压V_C值，同时又可以在中心区域单独引入p‑n结，满足单向器件的需求。

技术领域

本发明涉及功率器件技术领域，尤其涉及一种单向浪涌保护器件及制造方法。

背景技术

TVS(Transient Voltage Suppressor)，即瞬态抑制二极管，是一种吸收浪涌、保护系统免受瞬变过电压损害的二极管，在电路保护中扮演着重要角色。

随着科技的发展，智能手机锂电池的容量也越来越大，而消费者又希望在最短的时间内充满电量，以满足生活和工作需求，快充技术备受消费者的青睐。目前手机快充适配器的输出电压有5V、9V、12V甚至20V等规格，输出电流有2A、2.5A等。面对高电压大电流的充电模式，电路系统中产生的瞬态毛刺电压或浪涌电压都会对IC电路产生极大威胁，有时浪涌电压甚至会高达300V以上的高压，IC电路在这样的瞬态浪涌冲击下会造成无法恢复的损坏。与此同时，消费者对手机外观的要求不断在朝着更轻薄、更便携的方向发展，这就意味着手机芯片的集成度也要越来越高，相关元器件必须做到小型化。

现有技术中，传统的单向4.8V TVS器件剖面结构如图1所示，其直接在N-epi上掺杂p型杂质形成p-n结，然后在正反面淀积金属形成TVS器件。此类TVS结构简单，其I-V特征曲线如图2所示，在瞬态浪涌电流IPP较低且钳位电压V_C较高，因此不能满足目前快充IC的电路保护需求。而若要提升IPP降低V_C，那就要增大芯片面积，相应的封装尺寸也会随之变大，亦不能满足实际应用需求。因此，针对快充电子设备的高浪涌保护以及相关保护元器件的小型化是一个亟待解决的问题。

发明内容

根据现有技术中存在的上述不足，现提供一种单向浪涌保护器件及制造方法，该保护器件通过引入深槽隔离工艺，一方面大幅度地增大了IPP，另一方面深槽隔离可以实现在器件中引入n-p-n穿通型结构，使得器件带有负阻特性从而获得较低的钳位电压V_C值，同时又可以在中心区域单独引入p-n结，满足单向器件的需求。

上述技术方案具体包括：

一种单向浪涌保护器件的制造方法，其特征在于，包括：

步骤S1，提供一第一导电类型衬底；

步骤S2，于所述衬底上生长第一导电类型外延层；

步骤S3，于所述外延层上制作一氧化层；

步骤S4，在氧化层上涂覆光刻胶，通过光刻工艺形成第一窗口；

步骤S5，通过第一窗口对所述外延层进行离子注入，形成第一导电类型的第一掺杂区；

步骤S6，去除并重新涂覆光刻胶，并通过光刻工艺形成第二窗口；

步骤S7，通过第二窗口对所述外延层进行离子注入，形成第二导电类型的第二掺杂区；

步骤S8，去除并重新涂覆光刻胶，通过光刻工艺定义隔离槽的位置；

步骤S9，通过干法刻蚀工艺刻蚀所述氧化层以暴露对应于所述隔离槽位置处的所述外延层；