一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件制造技术

本发明专利技术涉及一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件，属于功率半导体技术领域。该可编程过电压保护器件利用两个SGT分别为两个NPNP晶闸管提供独立控制，SGT的栅端与负电源电压连接；或者，利用两个SGT分别为两个PNPN晶闸管提供独立控制，SGT的栅端与正电源电压连接，当电话线上负电压低于电源电压一个阈值电压或正电压高于电源电压一个阈值电压时，器件开启并将浪涌传导到地，从而实现对传输电话线上后续电路的保护。SGT采用沟槽栅及屏蔽栅结构，耐压更高，导通电阻更低，且低的栅漏电容提升了器件的开关速度和降低了器件的开关损耗，使得本发明专利技术的可编程输入电压范围更广，开关速度更快且功耗更低，可以对两条传输电话线上的浪涌过电压更快响应。

【技术实现步骤摘要】
一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件
本专利技术属于功率半导体
，具体涉及一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件。
技术介绍
现代电子通讯技术迅速发展，传递速度和传递效率不断增加，同时电子设备和整机系统对外界电压的要求越来越高。电压瞬变和浪涌电流都会使通讯设备和整机系统出现误动作甚至损坏，所以需要浪涌保护器件对其进行保护。在欧美各国相继颁布通讯设备抗雷击浪涌标准后，我国于1998年颁布了《中华人民共和国通信行业标准电信终端设备防雷击技术要求及实验办法YD/T9931998》。典型的电压限幅型保护器件有压敏电阻和瞬态电压抑制器。压敏电阻(VoltageDependentResistor)是一种对电压敏感的非线性元件，当电路中出现过电压时，压敏电阻首先承受外来的过电压，并将电压钳位在一个比较安全的水平上。瞬态电压抑制器(TransientVoltageSuppressor)当承受浪涌电压时会处于雪崩击穿状态，阻抗迅速降低，泄放浪涌电流到地，将电压钳位在预设水平。典型的电压开关型保护器件有气体放电管和晶闸管。气体放电管(G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件，包括第一SGT(25)、第一NPNP晶闸管(27)、第二SGT(26)和第二NPNP晶闸管(28)，其中第一SGT(25)的源极连接第一NPNP晶闸管(27)的P型基极，第一SGT(25)的漏极连接第一NPNP晶闸管(27)的阳极；第二SGT(26)的源极连接第二NPNP晶闸管(28)的P型基极，第二SGT(26)的漏极连接第二NPNP晶闸管(28)的阳极，第一SGT(25)的屏蔽栅电极连接第一NPNP晶闸管(27)的P型基极，第二SGT(26)的屏蔽栅电极连接第二NPNP晶闸管(28)的P型基极；/n其特征在于，第一SGT(25)的栅极和第二...

【技术特征摘要】
1.一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件，包括第一SGT(25)、第一NPNP晶闸管(27)、第二SGT(26)和第二NPNP晶闸管(28)，其中第一SGT(25)的源极连接第一NPNP晶闸管(27)的P型基极，第一SGT(25)的漏极连接第一NPNP晶闸管(27)的阳极；第二SGT(26)的源极连接第二NPNP晶闸管(28)的P型基极，第二SGT(26)的漏极连接第二NPNP晶闸管(28)的阳极，第一SGT(25)的屏蔽栅电极连接第一NPNP晶闸管(27)的P型基极，第二SGT(26)的屏蔽栅电极连接第二NPNP晶闸管(28)的P型基极；
其特征在于，第一SGT(25)的栅极和第二SGT(26)的栅极相连并接负电源电压；第一SGT(25)的漏极、第一NPNP晶闸管(27)的阳极、第二SGT(26)的漏极和第二NPNP晶闸管(28)的阳极共同接地；第一NPNP晶闸管(27)的阴极连接第一传输电话线，第二NPNP晶闸管(28)的阴极连接第二传输电话线。


2.根据权利要求1所述的一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件，其特征在于，在N型硅单晶上形成第一NPNP晶闸管(27)、第一SGT(25)、第二SGT(26)和第二NPNP晶闸管(28)；所述第二SGT(26)和第二NPNP晶闸管(28)与所述第一SGT(25)和第一NPNP晶闸管(27)对称设置。


3.根据权利要求1所述的一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件，其特征在于，所述第一NPNP晶闸管(27)的元胞结构包括由下至上依次层叠设置的第一背面金属(21)、第一N型基区(4)和正面金属结构，第一N型基区(4)为N型硅单晶；
其中，第一N型基区(4)的底层由下至上依次层叠设置有重掺杂P型阳极接触区(6)和第一P型阳极(5)，所述重掺杂P型阳极接触区(6)位于第一背面金属(21)的上表面；
第一N型基区(4)的顶层中具有P型隔离区(7)、第一P型基区(9)和重掺杂N型区(10)，重掺杂N型区(10)间隔位于第一P型基区(9)的两侧，P型隔离区(7)间隔位于重掺杂N型区(10)远离第一P型基区(9)的一侧，且位于第一P型阳极(5)的上表面，P型隔离区(7)的顶层中具有重掺杂P型隔离区(8)；
第一P型基区(9)的顶层间隔设置有多个第一N型阴极(11)，多个第一N型阴极(11)之间的间隙为第一P型基区(9)形成的阴极短路孔(12)；
正面金属结构包括阴极电极(22)和第一正面电极(18)，所述阴极电极(22)位于第一N型阴极(11)和所述阴极短路孔(12)上，第一正面电极(18)位于所述第一P型基区(9)上，用于作为第一NPNP晶闸管(27)的基极。


4.根据权利要求1-3所述的一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件，其特征在于，所述第一SGT(25)的元胞结构包括由下至上依次层叠设置的第一背面金属(21)、N型衬底(13)和第一正面电极(18)；N型衬底(13)为N型硅单晶；
其中，N型衬底(13)的底层设置有重掺杂N型漏极接触区(14)，重掺杂N型漏极接触区(14)位于所述第一背面金属(21)的上表面，且其一侧与所述重掺杂P型阳极接触区(6)的一侧接触；
N型衬底(13)的顶层设置有侧面相互接触的P型体区(16)和第一栅氧化层(19)；P型体区(16)靠近P型隔离区(7)的一侧设置，第一栅氧化层(19)远离P型隔离区(7)的一侧设置，P型体区(16)的顶层设置有侧面相互接触的重掺杂P型接触区(15)和重掺杂N型源区(17)，重掺杂N型源区(17)的一侧与第一栅氧化层(19)的一侧接触；第一栅氧化层(19)中具有上下间隔设置的第一多晶硅栅电极(20)和第一屏蔽栅电极(23)；
第一正面电极(18)位于重掺杂P型接触区(15)和重掺杂N型源区(17)上，用于作为第一SGT(25)的源极。


5.根据权利要求4所述的一种具有SGT和晶闸管的可编程过电压保护器件，其特征在于，第一NPNP晶闸管(27)的第一正面电极(18)与第一SGT(25)的第一正面电极(18)相连，第二SGT(26)的第二正面电极和第二NPNP晶闸管(28)的第二正面电极相连，第一、第二NPNP晶闸管(27、28)的第一背面金属(21)与第一、二SGT(25、26)的第一背面金属(21)相连。


6.一种具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽宏，何云娇，程然，王志明，王彤阳，莫家宁，蒲小庆，任敏，张金平，高巍，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51