[发明专利]一种双向瞬态电压抑制器及制备方法

说明书

本发明公开了一种双向瞬态电压抑制器，其包括：第一导电类型的衬底；形成在衬底上表面的第二导电类型的第一外延层；形成在第一外延层上的第一沟槽；形成在第一沟槽内的第一导电类型的第二外延层；形成在第一外延层上的第二沟槽；形成在第二沟槽内的第二导电类型的第三外延层，第三外延层的掺杂浓度大于第一外延层的掺杂浓度；形成在第二外延层上的第三沟槽、形成在第三外延层上的第四沟槽、形成在第三沟槽及第四沟槽内壁的扩散区；形成在第一外延层上的介质层；贯穿介质层与扩散区连接的第一电极；与衬底下表面连接的第二电极。本发明还公开了一种上述双向瞬态电压抑制器的制备方法。其能解决单个电压抑制器不能进行双向保护的问题。

技术领域

本发明涉及半导体器件制备技术领域，尤其涉及一种双向瞬态电压抑制器及制备方法。

背景技术

瞬态电压抑制器(TVS)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。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沟槽瞬态电压抑制器串联或并联在一起，而增大了器件面积和制造成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种不增加器件面积及制造成本的双向瞬态电压抑制器。

本发明的目的之二在于提供一种双向瞬态电压抑制器的制备方法。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种双向瞬态电压抑制器，其特征在于：其包括：

第一导电类型的衬底；

形成在所述衬底上表面的第二导电类型的第一外延层；

形成在所述第一外延层上的第一沟槽；

形成在所述第一沟槽内的第一导电类型的第二外延层；

形成在所述第一外延层上的第二沟槽；

形成在所述第二沟槽内的第二导电类型的第三外延层，所述第三外延层的掺杂浓度大于所述第一外延层的掺杂浓度；

形成在所述第二外延层上的第三沟槽、形成在所述第三外延层上的第四沟槽、形成在所述第三沟槽及第四沟槽内壁第一导电类型的扩散区，所述扩散区的掺杂浓度大于所述第二外延层的掺杂浓度；

其中，所述第二导电类型与所述第一导电类型形成正向PN接；

形成在所述第一外延层上的介质层；

贯穿所述介质层与所述扩散区连接的第一电极；

与所述衬底下表面连接的第二电极。

优选的，所述衬底为N型衬底，所述第一外延层为P型外延层，所述第二外延层为N型外延层，所述第三外延层为P+外延层，所述扩散区为N+型外延层。

优选的，所述双向瞬态电压抑制器还包括第一金属层，所述第一金属层设置在设置在所述介质层上，所述第一金属层延伸至所述扩散区上，所述第一电极与所述第一金属层电性连接。

优选的，所述第一金属层分为三段，三段第一金属层均延伸至所述第三沟槽内与所述扩散区接触。

优选的，所述双向瞬态电压抑制器还包括形成在所述衬底下表面上的第二金属层，所述第二电极与所述第二金属层电性连接。

优选的，所述第一沟槽有两个，所述第二沟槽有一个，所述第二沟槽设置在两个第一沟槽之间。