[实用新型]瞬态电压抑制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体器件及其制造方法，更具体地，涉及一种瞬态电压抑制器。

背景技术

瞬态电压抑制器((Transient Voltage Suppressor，TVS)是用于保护集成电路免遭过电压损害的器件。所设计的集成电路都是在电压的正常范围上工作的。然而，静电放电(Electronic Static Discharge，ESD)、电快速瞬变以及闪电等意外情况产生的不可预测、不可控的高电压，会对电路造成损害。当这种高电压产生时，就需要TVS器件保护集成电路，规避这些可能会损坏集成电路的情况。

单向的TVS器件广泛用于保护上述应用的集成电路。这类器件受限于它们的工作方式。当瞬间正循环(即正电压峰值)，单向TVS器件反向偏置。器件在雪崩模式下运行，将瞬态电流引入接地。瞬态被嵌制在TVS器件由TVS器件提供的箝位能级，确保对集成电路的保护。当瞬态负循环(即负电压峰值)，单向TVS器件正向偏置，电流沿正向传导。

在进行单向TVS器件的设计时，通常只能通过调整基底的电阻率来控制单结电压，但当希望电压进一步降低至6V以下时，由于单结二极管的击穿将以齐纳击穿为主，漏电流变的不可控，因此常规单结二极管并不能满足6V以下低漏电流要求的应用环境。

为了满足低箝位电压下对TVS器件低漏电流的要求，本领域技术人员倾向使用NPN三极管结构，通过增高β的方法来降低Vce，或采用一个普通二极管和一个双向低箝位TVS器件并联封装的方法，以实现低工作电压和低箝位电压，但采用NPN三级管结构得到的TVS器件为双向结构，无法满足一些单向TVS器件的应用环境，而采用第二种方法，虽然可以实现单向低箝位TVS器件的功能，但是由于需要通过多芯片组合封装的方法实现，封装成本将大大提高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种单向导通的瞬态电压抑制器，其可以应用于低箝位电压的电子器件，同时具有较低的封装成本。

为了解决上述技术问题，根据本实用新型，提供一种瞬态电压抑制器，包括：第一掺杂类型的半导体衬底；位于所述半导体衬底第一表面上的第二掺杂类型的外延层，其中第一掺杂类型与第二掺杂类型不同；第一掺杂类型的隔离区，从所述外延层的表面穿过所述外延层延伸至所述半导体衬底中，用于在所述外延层中限定第一隔离岛和第二隔离岛；第一掺杂类型的掺杂区，分别在所述第一隔离岛和第二隔离岛中从所述外延层的表面延伸至所述外延层中；第一电极，用于将各所述掺杂区彼此电连接；以及第二电极，用于将所述隔离区和所述外延层位于所述第二隔离岛的部分彼此电连接。

优选地，还包括位于所述外延层上的绝缘层。

优选地，还包括第三电极，所述第三电极位于所述半导体衬底的第二表面，所述第一表面和所述第二表面彼此相对。

优选地，所述第二有源区围绕所述第一有源区。

优选地，所述第一掺杂类型为N型或P型，所述第二掺杂类型为N型或P型中的另一个。

采用本实用新型的技术方案后，可获得以下有益效果：

通过将并联的两个纵向NPN结构中的一个通过金属电极短路成PN结构，使其成为单向低箝位电压的瞬态电压抑制器，有利于减小芯片尺寸和降低封装成本。

附图说明

通过以下参照附图对实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型第一实施例提供的瞬态电压抑制器的结构图。

图2a至2f示出根据本实用新型第一实施例的瞬态电压抑制器的制造方法各个阶段的截面图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型实施例的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。

在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。附图中的流程图、框图图示了本实用新型的实施例的系统、方法、装置的可能的体系框架、功能和操作，附图的方框以及方框顺序只是用来更好的图示实施例的过程和步骤，而不应以此作为对实用新型本身的限制。