仲张峰，尤晓杰，王银海，邓雪华，魏建宇，杨 帆

（南京国盛电子有限公司，南京 211111）

1 引言

瞬态电压抑制器（TVS）是一种用于电压瞬变和浪涌防护的半导体器件，它能在皮秒级的时间内吸收高达数千瓦的浪涌功率，有效保护电子线路中的精密元器件。对于高频电路的保护，则需要低电容或者超低电容TVS，以减少寄生电容对电路的干扰，降低高频电路信号的衰减。

低电容TVS通过低击穿电压的雪崩二极管与低电容的导引二极管（PIN或NIP）组合而成。因为低击穿电压的雪崩二极管的掺杂浓度很高，而PIN或NIP二极管中的I层掺杂浓度很低，此结构需要在重掺衬底上生长高阻外延层来实现。其中衬底电阻率越低，雪崩二极管反向击穿电压越低，被保护电路两端所能箝住的电压越小，浪涌抑制能力也就越好；外延层电阻率越高，电容越低，高频电路信号的衰减越小[1]。

外延生长是指在单晶衬底的表面上，利用二维结构相似性成核的原理，沿着原来的结晶轴方向，生长特定电阻率和厚度单晶层的工艺。埋层外延是指在制有特定光刻图形的衬底上进行的外延，其外延温度越高，图形漂移量越小，但相应衬底杂质挥发越多。而理想的低电容TVS器件要求重掺衬底和高阻外延层掺杂浓度差达到5个数量级，为了有效控制高阻层的电阻率，需要将衬底杂质挥发比控制到万分之一以下。埋层衬底的高温外延以及外延、衬底的超高浓度差对外延工艺中自掺杂的抑制提出了更高的要求[2]。……