具有表面击穿保护的低压穿通双向瞬态电压抑制器件及其制造方法

摘要

提供了一种双向瞬态电压抑制器件。该器件包括：p+型导电性的下半导体层(14)；p+型导电性的上半导体层(18)；n型导电性的中间半导体层(16)，与上和下层邻接并设置在两者之间由此形成上和下p-n结；台面沟槽(23)，延伸穿过上层、穿过中间层并穿过下层的至少一部分，由此台面沟槽(23)定义了器件的有源区；以及氧化层(19)，至少覆盖对应于上和下结的台面沟槽(23)的那部分侧壁，由此在侧壁处上和下结之间的距离增加。中间层(16)的净掺杂浓度在上和下p-n结之间的距离上的积分。也提供了这种器件的制造方法，包括：提供p++型半导体衬底(12)；在衬底上外延地淀积p+型导电性的下半导体层(14)；在下层上外延地淀积n型导电性的中间半导体层(16)，由此下层和上层形成下p-n结；在中间层(16)上外延地淀积p+型导电性的上半导体层(18)；加热衬底(12)、下外延层(14)、中间外延层(16)以及上外延层(18)；蚀刻出台面沟槽(23)延伸穿过上层(18)、穿过中间层(16)并穿过至少部分下层(14)，由此台面沟槽定义出器件的有源区；以及在至少对应于上和下结的台面沟槽(23)的那部分侧壁热生长氧化层(19)，增加了侧壁处上和下结之间的距离。

主权项

1. 一种双向瞬态电压抑制器件，包括：p型导电性的下半导体层；p型导电性的上半导体层；n型导电性的中间半导体层，与所述上半导体层和下半导体层邻接并设置在两者之间由此形成上p-n结和下p-n结，其中中间半导体层的净掺杂浓度在结之间的距离上的积分使得在发生击穿时，击穿是穿通击穿而不是雪崩击穿，并且其中上半导体层和下半导体层具有比所述中间半导体层更高的最高净掺杂浓度，以及其中所述中间半导体层具有在所述上p-n结和下p-n结之间的中点处最高的净掺杂浓度，并且其中在所述中间半导体层内和在所述下半导体层和上半导体层的至少一部分内，沿与所述下半导体层、中间半导体层和上半导体层的垂直的线的掺杂轮廓使得在所述中间半导体层的中心平面一侧上的掺杂轮廓与所述中心平面的另一侧上的掺杂轮廓对称；台面沟槽，延伸穿过所述上半导体层、穿过所述中间半导体层并穿过所述下半导体层的至少一部分，所述台面沟槽限定所述器件的有源区；以及氧化层，至少覆盖对应于上p-n结和下p-n结的所述台面沟槽的那部分壁，在所述壁处所述上p-n结和下p-n结之间的距离增加。