【技术实现步骤摘要】
一种低箝位保护器件结构及其制作方法
本专利技术涉及一种低箝位保护器件结构及其制作方法,属于半导体防护器件
技术介绍
瞬态电压抑制器(TVS)被广泛应用于ESD保护领域,在瞬态峰值脉冲电流作用下,如图2所示,流过TVS的电流,由原来的反向漏电流IR上升到IBR时,其两极呈现的电压由额定反向关断电压VRWM上升到击穿电压VBR,TVS被击穿。随着峰值脉冲电流的出现,流过TVS的电流达到峰值脉冲电流IPP。在其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下。而后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS两极的电压也不断下降,最后恢复到起始状态。如图1所示,现有集成单向低电容TVS,通常由低电容PIN二极管(D2)与普通TVS串联,再与低电容NIP二极管(D1)并联组成,由于二极管D1,D2都通过高阻外延形成,导致本身串联电阻大,箝位电压非常高,会引起耗散功率较高,容易被烧毁,同时IPP电流能力随之下降,抗浪涌能力下降,特别是在高速数据传输通道端口上,容易造成数据丢失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷,提供一种低箝位保护器件结构及其制作方法,通过增加放电管TSS结构,在不增加器件面积,和工艺成本的基础上,降低了箝位电压,增加了电流能力,进而提高高速数据传输通道端口的ESD能力,保证数据完整性,同时防止耗散功率过高导致烧毁。为实现以上技术目的,本专利技术的技术方案是:一种低箝位保护器件结构及其制作方法,包括第一导电类型衬底及位于第一导电类型衬底上的第二导电类型外延层,其特征在于,在所述第二导电类型外延层内设有将器件分割成三个区域的第一导电类型隔离结构 ...
【技术保护点】
1.一种低箝位保护器件结构,包括第一导电类型衬底(101)及位于第一导电类型衬底(101)上的第二导电类型外延层(301),其特征在于,在所述第二导电类型外延层(301)内设有将器件分割成三个区域的第一导电类型隔离结构(302),所述第一导电类型隔离结构(302)从第二导电类型外延层(301)表面延伸到第一导电类型衬底(101)内;在第一区域(1)内设有用于形成器件结构的低电容二极管D1,第二区域(2)内设有用于形成器件结构的低电容二极管D2,第三区域(3)内设有用于形成器件结构的放电管TSS,在所述第一导电类型隔离结构(302)内形成TVS稳压二极管Z1,所述TVS稳压二极管Z1与放电管TSS并联,所述放电管TSS与低电容二极管D2串联,且低电容二极管D2的正极与低电容二极管D1的负极连接,同时接I/O端,TVS稳压二极管Z1的正极与低电容二极管D1的正极均接地。
【技术特征摘要】
1.一种低箝位保护器件结构,包括第一导电类型衬底(101)及位于第一导电类型衬底(101)上的第二导电类型外延层(301),其特征在于,在所述第二导电类型外延层(301)内设有将器件分割成三个区域的第一导电类型隔离结构(302),所述第一导电类型隔离结构(302)从第二导电类型外延层(301)表面延伸到第一导电类型衬底(101)内;在第一区域(1)内设有用于形成器件结构的低电容二极管D1,第二区域(2)内设有用于形成器件结构的低电容二极管D2,第三区域(3)内设有用于形成器件结构的放电管TSS,在所述第一导电类型隔离结构(302)内形成TVS稳压二极管Z1,所述TVS稳压二极管Z1与放电管TSS并联,所述放电管TSS与低电容二极管D2串联,且低电容二极管D2的正极与低电容二极管D1的负极连接,同时接I/O端,TVS稳压二极管Z1的正极与低电容二极管D1的正极均接地。2.根据权利要求1所述的一种低箝位保护器件结构,其特征在于:在第一区域(1)内,第二导电类型外延层(301)表面设有第一第二导电类型阱区(305),所述第二导电类型外延层(301)与第一导电类型衬底(101)形成低电容二极管D1。3.根据权利要求1所述的一种低箝位保护器件结构,其特征在于:在第二区域(2)内,第二导电类型外延层(301)表面设有第二第一导电类型阱区(304)和第二第二导电类型阱区(306),所述第二导电类型外延层(301)与第二第一导电类型阱区(304)形成低电容二极管D2,所述第二第一导电类型阱区(304)通过第一金属线(11)与第一区域(1)内的第一第二导电类型阱区(305)连接。4.根据权利要求1所述的一种低箝位保护器件结构,其特征在于:在第三区域内,第二导电类型外延层(301)表面设有环形第二导电类型阱区(307),环形第二导电类型阱区(307)内设有用于形成放电管TSS的第三第一导电类型阱区(308)、第一导电类型深阱区(303)及位于第一导电类型深阱区(303)内的第三第二导电类型阱区(309),所述第二导电类型外延层(301)、第一导电类型深阱区(303)及位于第一导电类型深阱区(303)内的第三第二导电类型阱区(309)形成NPN管T1,所述第一导电类型深阱区(303)、位于第一导电类型深阱区(303)内的第三第二导电类型阱区(309)及第三第一导电类型阱区(308)形成的PNP管T2,所述第三第一导电类型阱区(308)通过第二金属线(22)与第二区域(2)内的第二第二导电类型阱区(306)连接。5.根据权利要求1所述的一种低箝位保护器件结构,其特征在于:在第一导电类型隔离结构(302)内设有隔离区第二导电类型阱区(310),所述隔离区第二导电类型阱区(310)与第一导电类型隔离结构(302)形成TVS稳压二极管Z1,隔离区第二导电类型阱区(310)通过第四金属线(44)与环形第二导电类型阱区(307)连接,第一导电类型隔离结构(302)通过第三金属线(33)分别与第三区域(3)内的第一导电类...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾彦国,
申请(专利权)人:合肥诺华微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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