本实用新型专利技术公开了一种低残压、大浪涌电流保护器件，具体涉及半导体元器件技术领域，其技术方案是：包括保护器件、纵向结构TVS一、纵向结构TVS二和横向结构TVS三，所述保护器件是由所述纵向结构TVS一、所述纵向结构TVS二和所述横向结构TVS三通过串联组成，所述纵向结构TVS一与所述横向结构TVS三的引出端设置为IO一，所述纵向结构TVS一与所述纵向结构TVS二的引出端设置为GND，所述纵向结构TVS二与所述横向结构TVS三的引出端设置为IO二，本实用新型专利技术的有益效果是：实现了纵向结构与横向结构的集成，利用横向管的骤回特性提高了器件的钳位特性，纵向高浪涌能力改善了横向器件的低浪涌能力问题。力问题。力问题。
【技术实现步骤摘要】
一种低残压、大浪涌电流保护器件
[0001]本技术涉及半导体元器件领域，具体涉及一种低残压、大浪涌电流保护器件。
技术介绍
[0002]随着晶圆加工特征尺寸越来越小，主控芯片的耐电压冲击能力也越来越弱，现有的大浪涌TVS一般都采用纵向NP/PN结构，也有NP短接的纵向NPN、PNP结构，或者横向CMOS结构，具体为纵向结构一般采用N型衬底上通过掺杂形成P型，为了降低残压，采用外延结构N+P的衬底，然后在外延上制作P+，该工艺具有大浪涌保护能力，横向器件则是利用CMOS工艺，在N阱上做PMOS场管或者P阱上做NMOS场管来实现，这种工艺兼容CMOS制程，是当前主流低残压的一种结构。
[0003]现有技术存在以下不足：现有的保护器件中的纵向结构在解决残压问题上对实现骤回特性实现难度较大，横向器件容易实现半骤回特性，小电流下具有相对较低残压，但会浪费很大的芯片面积，同等芯片尺寸，纵向结构电流能力更大钳位能力有限，而横向钳位特性好，但耐压及浪涌电流无法做到更大，从而导致现有的保护器件无法同时对低残压、大浪涌电流进行保护。
[0004]因此，专利技术一种低残压、大浪涌电流保护器件很有必要。
技术实现思路
[0005]为此，本技术提供一种低残压、大浪涌电流保护器件，通过将纵向结构TVS一和纵向结构TVS二设置为深沟槽纵向器件，并且再通过将横向结构TVS三设置为浅沟槽横向器件，结合了两种结构的优点，实现了低残压、大电流保护特性，以解决现有的保护器件无法同时对低残压、大浪涌电流进行保护的问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种低残压、大浪涌电流保护器件，包括保护器件、纵向结构TVS一、纵向结构TVS二和横向结构TVS三，所述保护器件是由所述纵向结构TVS一、所述纵向结构TVS二和所述横向结构TVS三通过串联组成，所述纵向结构TVS一与所述横向结构TVS三的引出端设置为IO一，所述纵向结构TVS一与所述纵向结构TVS二的引出端设置为GND，所述纵向结构TVS二与所述横向结构TVS三的引出端设置为IO二；
[0007]所述纵向结构TVS一和所述纵向结构TVS二采用深沟槽结构的纵向设计，所述横向结构TVS三采用浅沟槽结构的横向设计；
[0008]所述纵向结构TVS一自上而下是由N+扩区四、P型外延层和N+衬底构成，所述纵向结构TVS二自上而下是由深槽二、所述P型外延层和所述N+衬底构成，所述横向结构TVS三从左到右是由N+扩区三、深槽一、所述P型外延层和所述N+衬底构成；
[0009]所述N+衬底和所述P型外延层内壁通过深槽刻蚀形成所述深槽二，所述深槽二至少为一组，所述N+衬底和所述P型外延层中端内壁通过浅槽刻蚀形成所述深槽一；
[0010]所述保护器件一端通过注入掺杂方式形成N+扩区一、N+扩区二、所述N+扩区三和
所述N+扩区四，所述保护器件一端通过退火推结生长氧化层；
[0011]所述保护器件内壁通过开孔后淀积金属钨形成第一层钨塞和第二层钨塞，所述第一层钨塞至少为一组，所述第二层钨塞至少为一组；
[0012]所述保护器件一端通过CVD方法淀积二氧化硅介质层，所述保护器件内壁通过溅射金属层并刻蚀形成第一层金属，所述第一层金属至少为一组，所述保护器件顶端通过CVD方法淀积第二层介质层二氧化硅一和第二层介质层二氧化硅二；
[0013]所述保护器件顶部通过溅射金属层并刻蚀形成电极一和电极二，所述保护器件底端通过背面减薄金属化形成电极三。
[0014]优选的，所述保护器件底端设有所述N+衬底，所述保护器件中端设有所述P型外延层。
[0015]优选的，所述N+衬底一端连接所述电极三，所述N+衬底顶端连接所述P型外延层。
[0016]优选的，所述P型外延层顶端连接所述N+扩区一、所述N+扩区二、所述N+扩区三和所述N+扩区四，所述N+扩区一位于所述P型外延层右端，所述N+扩区二和所述N+扩区三位于所述P型外延层中端，所述N+扩区二和所述N+扩区三位于所述深槽一两端，所述N+扩区四位于所述P型外延层左端，所述N+扩区一和所述N+扩区四位于两组所述深槽二内侧。
[0017]优选的，所述P型外延层、所述N+扩区一、所述N+扩区二、所述N+扩区三和所述N+扩区四顶部连接所述氧化层，所述氧化层顶部连接所述二氧化硅介质层，所述二氧化硅介质层顶部连接所述第二层介质层二氧化硅一和所述第二层介质层二氧化硅二，所述第二层介质层二氧化硅一和第二层介质层二氧化硅二顶端内壁连接所述电极一和所述电极二，所述电极一位于所述电极二左侧。
[0018]优选的，所述氧化层、所述二氧化硅介质层、所述第二层介质层二氧化硅一和所述第二层介质层二氧化硅二内壁设有所述第一层金属、所述第一层钨塞和所述第二层钨塞，所述N+扩区一、所述N+扩区二、所述N+扩区三和所述N+扩区四顶部连接所述第一层钨塞，所述第一层钨塞顶部连接所述第一层金属，所述第一层金属顶部连接所述第二层钨塞，所述第二层钨塞顶部连接所述电极一和所述电极二。
[0019]本技术的有益效果是：
[0020]1.与现有技术对比，实现了纵向结构与横向结构的集成，利用横向管的骤回特性提高了器件的钳位特性，纵向高浪涌能力改善了横向器件的低浪涌能力问题；
[0021]2.通过工艺调节，实现了宽电压范围的保护；
[0022]3.作为三端结构可实现双路差共模防护，并可以通过工艺调节，实现差共模之间的差压保护。
附图说明
[0023]图1为本技术提供的保护器结构正视示意图；
[0024]图2为本技术提供的保护器等效结构示意图。
[0025]图中：1、保护器件；10、N+衬底；11、P型外延层；20、深槽一；21、深槽二；22、N+扩区一；23、N+扩区二；24、N+扩区三；25、N+扩区四；26、氧化层；27、二氧化硅介质层；28、第一层金属；29、第二层介质层二氧化硅一；31、第一层钨塞；32、第二层介质层二氧化硅二；33、第二层钨塞；41、电极一；42、电极二；43、电极三；5、纵向结构TVS一；51、GND；6、纵向结构TVS
二；61、IO一；7、横向结构TVS三；71、IO二。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。
[0027]参照附图1
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图2，本技术提供的一种低残压、大浪涌电流保护器件，包括保护器件1、纵向结构TVS一5、纵向结构TVS二6和横向结构TVS三7；
[0028]进一步地，所述保护器件1是由所述纵向结构TVS一5、所述纵向结构TVS二6和所述横向结构TVS三7通过串联组成，所述纵向结构TVS一5与所述横向结构TVS三7的引出端设置为IO一61，所述纵向结构TVS一5与所述纵向结构TVS二6的引出端设置为GND51，所述纵向结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低残压、大浪涌电流保护器件，包括保护器件（1）、纵向结构TVS一（5）、纵向结构TVS二（6）和横向结构TVS三（7），其特征在于：所述保护器件（1）是由所述纵向结构TVS一（5）、所述纵向结构TVS二（6）和所述横向结构TVS三（7）通过串联组成，所述纵向结构TVS一（5）与所述横向结构TVS三（7）的引出端设置为IO一（61），所述纵向结构TVS一（5）与所述纵向结构TVS二（6）的引出端设置为GND（51），所述纵向结构TVS二（6）与所述横向结构TVS三（7）的引出端设置为IO二（71）；所述纵向结构TVS一（5）和所述纵向结构TVS二（6）采用深沟槽结构的纵向设计，所述横向结构TVS三（7）采用浅沟槽结构的横向设计；所述纵向结构TVS一（5）自上而下是由N+扩区四（25）、P型外延层（11）和N+衬底（10）构成，所述纵向结构TVS二（6）自上而下是由深槽二（21）、所述P型外延层（11）和所述N+衬底（10）构成，所述横向结构TVS三（7）从左到右是由N+扩区三（24）、深槽一（20）、所述P型外延层（11）和所述N+衬底（10）构成；所述N+衬底（10）和所述P型外延层（11）内壁通过深槽刻蚀形成所述深槽二（21），所述深槽二（21）至少为一组，所述N+衬底（10）和所述P型外延层（11）中端内壁通过浅槽刻蚀形成所述深槽一（20）；所述保护器件（1）一端通过注入掺杂方式形成N+扩区一（22）、N+扩区二（23）、所述N+扩区三（24）和所述N+扩区四（25），所述保护器件（1）一端通过退火推结生长氧化层（26）；所述保护器件（1）内壁通过开孔后淀积金属钨形成第一层钨塞（31）和第二层钨塞（33），所述第一层钨塞（31）至少为一组，所述第二层钨塞（33）至少为一组；所述保护器件（1）一端通过CVD方法淀积二氧化硅介质层（27），所述保护器件（1）内壁通过溅射金属层并刻蚀形成第一层金属（28），所述第一层金属（28）至少为一组，所述保护器件（1）顶端通过CVD方法淀积第二层介质层二氧化硅一（29）和第二层介质层二氧化硅二（32）；所述保护器件（1）顶部通过溅射金属层并刻蚀形成电极一（41）和电极二（42），所述保护器件（1）底端通过背面减薄金属化形成电极三（43）。2.根据权利要求1所述的一种低残压、大浪涌...
【专利技术属性】
技术研发人员：张关保，李炘，
申请(专利权)人：西安迈驰半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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