一种N沟埋栅SITH型的ESD保护器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种N沟埋栅SITH型的ESD保护器件，包括透明阴极N+区、外延N‑区、埋栅PBL区、衬底N‑区、透明阳极P+区，埋栅PBL区位于外延N‑区和衬底N‑区之间，外延N‑区和衬底N‑区都与埋栅PBL区相连，透明阴极N+区与衬底N‑区相连，透明阳极P+区与外延N‑区相连，透明阳极P+区引出A极，埋栅PBL区的两侧都引出G极，透明阴极N+区引出K极。本实用新型专利技术在关闭状态时，漏电流小；导通状态时，功耗小，同时泄放ESD电流容量大，开关响应速度快，能在高压和低压之间自如切换；本实用新型专利技术工作安全、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种N沟埋栅SITH型的ESD保护器件。
技术介绍
现有的ESD保护器件在低压情况下，开启均匀性较差，导致ESD水平较低，若ESD保护器件在高压情况下，就存在kirk效应，ESD鲁棒性较小，因此现有的ESD保护器件无法在高压和低压之间自如切换，关闭状态下的漏电流大，ESD响应速度慢，泄放电流小，通态功耗大。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有产品中的不足，提供一种N沟埋栅SITH型的ESD保护器件。为了达到上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：本技术的一种N沟埋栅SITH型的ESD保护器件，包括透明阴极N+区、外延N-区、埋栅PBL区、衬底N-区、透明阳极P+区，埋栅PBL区位于外延N-区和衬底N-区之间，外延N-区和衬底N-区都与埋栅PBL区相连，透明阴极N+区与衬底N-区相连，透明阳极P+区与外延N-区相连，透明阳极P+区引出A极，埋栅PBL区的两侧都引出G极，透明阴极N+区引出K极。本技术的透明阴极N+区位于衬底N-区的下方。本技术的透明阳极P+区位于外延N-区的上方。本技术的外延N-区和衬底N-区的电阻率相同。本技术的有益效果如下：本技术在关闭状态时，漏电流小；导通状态时，功耗小，同时泄放ESD电流容量大，开关响应速度快，能在在高压和低压之间自如切换；本技术工作安全、可靠性高。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术负向ESD事件发生时的工作机理示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的技术方案作进一步说明：如图1所示，一种N沟埋栅SITH型的ESD保护器件，包括透明阴极N+区4、外延N-区3、埋栅PBL区2、衬底N-区1、透明阳极P+区5，所述埋栅PBL区2位于外延N-区3和衬底N-区1之间，所述外延N-区3和衬底N-区1都与埋栅PBL区2相连，所述透明阴极N+区4与衬底N-区1相连，所述透明阳极P+区5与外延N-区3相连，所述透明阳极P+区5引出A极，所述埋栅PBL区2的两侧都引出G极，所述透明阴极N+区4引出K极。如图1所示，透明阴极N+区4位于衬底N-区1的下方。如图1所示，所述透明阳极P+区5位于外延N-区3的上方。如图1所示，外延N-区3和衬底N-区1的电阻率相同。工作原理：如图1、图2所示，N沟埋栅SITH型的ESD保护器件，从上至下，依次由透明阳极P+区5、外延N-区3、埋栅PBL区2、衬底N-区1、透明阴极N+区4形成；其中，外延N-区和衬底N-区的电阻率相同，统称N-基区，它的掺杂浓度极小；埋栅PBL区2之间沟道窄；透明阳极P+区和透明阴极N+区的掺杂弱，而且结浅。当被保护电路或器件在正常工作时，埋栅PBL区与N-基区形成PN结，其内建电势形成空间电荷区，相邻的空间电荷区互相交叠，如图1中虚线所示，形成较高的势垒；采用埋栅PBL区2，自然形成多N-沟道并联，此时，N-沟道夹断，阳极空穴和阴极电子无法越过N-沟道势垒，ESD保护器件处于关闭状态，漏电流较小。当ESD事件为负向时，负向指的是ESD电流方向由A极指向K极，沟道势垒迅速消失，透明阳极P+区和透明阴极N+区不断向N-基区注入大量空穴和电子，发生电导调制效应，流过大电流。随着电流的增大，在N-基区的寄生电阻上产生压降，电流由透明阳极P+区5向透明阴极N+区4方向流动，通态电流密度进一步扩大。当ESD电流泄放完毕，施加偏压UAK<0，即A极的电势比K极的电势低，N-基区储存的空穴和电子分别从透明阳极P+区和透明阴极N+区直接快速穿出，N沟道势垒恢复，ESD保护器件恢复关闭状态。本专利技术引入透明阳极P+和透明阴极N+。采用埋栅PBL区，自然形成多N沟道并联。埋栅间距可调整，本实用新关闭状态时，漏电流小；通态时，功耗小；同时，泄放ESD电流容量大，开关响应速度快。本技术能在在高压和低压之间自如切换，本技术工作安全、可靠性高。需要注意的是，以上列举的仅是本技术的一种具体实施例。显然，本技术不限于以上实施例，还可以有许多变形。总之，本领域的普通技术人员能从本技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N沟埋栅SITH型的ESD保护器件，其特征在于，包括透明阴极N+区(4)、外延N‑区(3)、埋栅PBL区(2)、衬底N‑区(1)、透明阳极P+区(5)，所述埋栅PBL区(2)位于外延N‑区(3)和衬底N‑区(1)之间，所述外延N‑区(3)和衬底N‑区(1)都与埋栅PBL区(2)相连，所述透明阴极N+区(4)与衬底N‑区(1)相连，所述透明阳极P+区(5)与外延N‑区(3)相连，所述透明阳极P+区(5)引出A极，所述埋栅PBL区(2)的两侧都引出G极，所述透明阴极N+区(4)引出K极。

【技术特征摘要】
1.一种N沟埋栅SITH型的ESD保护器件，其特征在于，包括透明阴极N+区(4)、外延N-区(3)、埋栅PBL区(2)、衬底N-区(1)、透明阳极P+区(5)，所述埋栅PBL区(2)位于外延N-区(3)和衬底N-区(1)之间，所述外延N-区(3)和衬底N-区(1)都与埋栅PBL区(2)相连，所述透明阴极N+区(4)与衬底N-区(1)相连，所述透明阳极P+区(5)与外延N-区(3)相连，所述透明阳极P+区(5)引出A极，所述埋栅PBL...

【专利技术属性】
技术研发人员：高秀秀，陈利，张军亮，高耿辉，
申请(专利权)人：厦门集顺半导体制造有限公司，厦门元顺微电子技术有限公司，友顺科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35