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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,它具有箝位系数很小,体积小,响应快,漏电流小,可靠性高等优点,因而在电压瞬变和浪涌的防护上得到广泛应用。对于高频电路的保护,则需要低电容或者超低电容TVS(LCTVS),以减少寄生电容对电路的干扰,降低高频电路信号的衰减。LCTVS通过低击穿电压的雪崩二极管与低电容的导引二极管组合而成。低电容导引二极管是PIN或者NIP二极管。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,这就需要在高掺杂P型衬底上生长高电阻率N型外延层,并且通过高温扩散把N型杂质穿过N型外延层,与外延层下的P型衬底形成雪崩二极管,这需要很长的热过程,而且需要通过PN结隔离,这样横向扩散就非常大,占去芯片很大部分的面积。传统LCTVS中的N型外延层的电阻率不够高,需要通过扩金工艺来提高外延层的有效电阻率。本论文研究的主要目的是要通过双深槽和高电阻率外延工艺实现高密度超低电容TVS,从而使LCTVS的性能较传统LCTVS有显著改善。本论文主要研究方法有：(1)在高掺杂P型衬底上直接生长出超高阻或者高阻N型外延层,不需要通过扩金工艺来提高有效电阻率。(2)通过深槽进行隔离,代替PN结隔离。(3)通过深槽工艺在N型外延层下与P型衬底形成雪崩二极管。(4)通过电子辐照改善LCTVS电容随外加电压的变化。本论文的研究得出了一系列重要的结论：(1)通过背封工艺和N型缓冲外延层可以有效抑制P型外延的自掺杂效应,实现在高掺杂P型衬底上生长超高阻或者高阻N型外延。(2)填充深槽的原位掺杂的多晶硅与衬底之间的应力是造成漏电的主要原因的之一,通过高温退火可以在很大程度上消除这种应力造成的缺陷,从而降低漏电。并且通过优化脱氧工艺,可以改善漏电。(3)LCTVS电容随外加偏压的变化主要取决于雪崩二极管的漏电和外延层的少子寿命,通过电子辐照可以有效地降低少子寿命,从而显著改善LCTVS电容随外加电压的变化。本论文通过以上几方面的研究,使双深槽高电阻率外延制备高密度超低电容TVS的工艺得以实现。通过该工艺制备的高密度超低电容TVS与传统LCTVS相比,可以节约50%的芯片面积,性价比大大提高,必将在高频电路保护领域得到广泛应用。