本实用新型专利技术公开的属于半导体器件技术领域，具体为一种低容值低残压ESD器件，包括低容二极管D1、低容二极管D2、低容二极管D3、场管T1、穿通型钳位TVS和低残压TVS管T2，所述低容二极管D1阳极与场管T1漏极固定连接，所述低容二极管D1与所述低容二极管D2阴极形成第一端口IO2，所述场管T1源端与低残压TVS管T2的阴极形成第二端口IO2，所述低残压TVS管T2阳极与所述低容二极管D2阳极形成第三端口GND，所述低容二极管D2包括第二PPlus层和第四NPlus层，本实用新型专利技术有益效果是：采用低容二极管D1、低容二极管D2的降容作用，与场管T1串联，实现了低容低残压结构，同时利用低压穿通击穿特点实现了IO‑GND之间低压击穿特性。
【技术实现步骤摘要】
一种低容值低残压ESD器件
本技术涉及半导体器件
，具体涉及一种低容值低残压ESD器件。
技术介绍
半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用，半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料，无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的，今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连，随着特征尺寸的进一步降低，IC对ESD更加敏感，而且耐压也大幅降低，大部分ESD保护产品一般采用R2R+Zener的方式来实现低容ESD保护，然而由于残压问题导致IC过早的被静电打坏，使得ESD防护无法达到测试要求。特别是针对TypeC接口，既要求容值要低，又要求ESD保护产品的残压也要非常低。现有技术存在以下不足：目前HDMI2.0、TypeC接口保护一般都采用差共模方式进行保护，具有骤回特性的产品会更容易通过ESD测试，IO-GND之间的骤回电压低于工作电压容易形成续流烧而将保护器件烧坏，因此在低残压和维持电压VH之间折中就尤为重要。因此，专利技术一种低容值低残压ESD器件很有必要。
技术实现思路
为此，本技术提供一种低容值低残压ESD器件，通过采用降容管D1、D2的降容作用，与场管T1串联，实现了低容低残压结构，同时利用低压穿通击穿特点实现了IO-GND之间低压击穿特性，采用高阻外延EPI结构，以解决对地低残压保护的问题。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种低容值低残压ESD器件，包括低容二极管D1、低容二极管D2、低容二极管D3、场管T1、穿通型钳位TVS和低残压TVS管T2，所述低容二极管D1阳极与场管T1漏极固定连接，所述低容二极管D1与所述低容二极管D2阴极形成第一端口IO2，所述场管T1源端与低残压TVS管T2的阴极形成第二端口IO2，所述低残压TVS管T2阳极与所述低容二极管D2阳极形成第三端口GND，所述低容二极管D2包括第二PPlus层和第四NPlus层，所述低残压TVS管T2包括N+衬底、Epi、第一Nwell层和第一NPlus层，所述N+衬底顶部设有N+埋层和P+埋层，所述N+埋层位于所述P+埋层右侧，所述N+埋层和P+埋层顶部通过外延生产形成P-外延。优选的，所述P-外延顶部通过光刻掩膜注入形成第一Nwell层、第二Nwell层和第三Nwell层，所述第一Nwell层位于所述P-外延顶部右端，所述第二Nwell层位于所述第一Nwell层左侧，所述第三Nwell层位于所述第二Nwell层右端。优选的，所述第一Nwell层内壁固定安装第一NPlus层，所述第一Nwell层左侧端部固定安装第三NPlus层，所述第三NPlus层延伸至Epi内侧，所述第三NPlus层左侧设有第一PPlus层，所述第一PPlus层固定安装在Epi内壁，所述第一PPlus层左侧设有第四NPlus层，所述第四NPlus层固定安装在第二Nwell层内壁。优选的，所述第四NPlus层左侧设有第二PPlus层，所述第二PPlus层固定安装在Epi内壁，所述第三Nwell层内壁固定安装第五NPlus层。优选的，所述第一NPlus层顶部固定安装第一金属电极，所述第三NPlus层和所述第一PPlus层顶部固定连接第二金属电极，所述第四NPlus层顶部固定连接第三金属电极，所述第二PPlus层和第五NPlus层顶部固定安装第四金属电极。优选的，所述Epi内壁设有沟槽隔离一、沟槽隔离二、沟槽隔离三和沟槽隔离四，所述沟槽隔离一位于N+埋层右端顶部，所述沟槽隔离二位于N+埋层左端顶部，所述沟槽隔离三位于P+埋层右端顶部，所述沟槽隔离四位于第三Nwell层左侧。优选的，所述第一金属电极构成器件引出端IO2，所述第三金属电极构成引出端IO1，所述第四金属电极通过结构相连与背面金属共同构成引出端GND。本技术的有益效果是：1.采用低容二极管D1、低容二极管D2的降容作用，与场管T1串联，实现了低容低残压结构，同时利用低压穿通击穿特点实现了IO-GND之间低压击穿特性，从而实现了对地低残压保护，采用高阻外延EPI结构，实现了低容二极管D1、低容二极管D2，通过场管结构实现半骤回结构，降低了IO-IO之间的残压；2.器件结构上利用场管的半骤回特性有效降低了器件的残压，并通过高阻外延层降低了器件的结电容，与R2R+Zener结构相比较，该产品可实现1.8V、2.5V、3.3V的低压保护与SCR结构对比，可实现IO-GND之间的低压钳位保护，通过产品的组合封装，可以实现多路ESD保护。附图说明图1为本技术提供的N+埋层和P+埋层结构示意图；图2为本技术提供的Epi安装结构示意图；图3为本技术提供的NPlus层结构示意图；图4为本技术提供的NPlus层结构示意图；图5为本技术提供的整体结构示意图；图6为本技术提高的原理图。图中：N+衬底100、N+埋层101、P+埋层102、Epi103、第一Nwell层201、第二Nwell层202、第三Nwell层203、第一NPlus层204、第二NPlus层205、第三NPlus层206、第一PPlus层207、第四NPlus层208、第二PPlus层209、第五NPlus层210、第一沟槽隔离221、第二沟槽隔离222、第三沟槽隔离223、第四沟槽隔离224、第一金属电极301、第二金属电极302、第三金属电极303、第四金属电极304。具体实施方式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。参照附图1-5，本技术提供的一种低容值低残压ESD器件，包括低容二极管D1、低容二极管D2、低容二极管D3、场管T1、穿通型钳位TVS和低残压TVS管T2，具体的，所述低容二极管D1阳极与场管T1漏极固定连接，所述低容二极管D1与所述低容二极管D2阴极形成第一端口IO2，所述场管T1源端与低残压TVS管T2的阴极形成第二端口IO2，所述低残压TVS管T2阳极与所述低容二极管D2阳极形成第三端口GND，所述低容二极管D2包括第二PPlus层209和第四NPlus层208，所述低残压TVS管T2包括N+衬底100、Epi103、第一Nwell层201和第一NPlus层204，所述N+衬底100顶部设有N+埋层101和P+埋层102，所述N+埋层101位于所述P+埋层102右侧，所述N+埋层101和P+埋层102顶部通过外延生产形成P-外延；低容二极管D1、低容二极管D2、低容二极管D3具有降压低容低残压保护线路和控制电压的作用，实现了低容低残压结构，场管T1具有控制电压的作用，穿通型钳位TVS具有保护电路的作用，低残压TVS管T2具有降低电压保护电路的作用，第二端口IO2具有与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低容值低残压ESD器件，包括低容二极管D1、低容二极管D2、低容二极管D3、场管T1、穿通型钳位TVS和低残压TVS管T2，其特征在于：所述低容二极管D1阳极与场管T1漏极固定连接，所述低容二极管D1与所述低容二极管D2阴极形成第一端口IO2，所述场管T1源端与低残压TVS管T2的阴极形成第二端口IO2，所述低残压TVS管T2阳极与所述低容二极管D2阳极形成第三端口GND，所述低容二极管D2包括第二PPlus层（209）和第四NPlus层（208），所述低残压TVS管T2包括N+衬底（100）、Epi（103）、第一Nwell层（201）和第一NPlus层（204），所述N+衬底（100）顶部设有N+埋层（101）和P+埋层（102），所述N+埋层（101）位于所述P+埋层（102）右侧，所述N+埋层（101）和P+埋层（102）顶部通过外延生产形成P-外延。/n
【技术特征摘要】
1.一种低容值低残压ESD器件，包括低容二极管D1、低容二极管D2、低容二极管D3、场管T1、穿通型钳位TVS和低残压TVS管T2，其特征在于：所述低容二极管D1阳极与场管T1漏极固定连接，所述低容二极管D1与所述低容二极管D2阴极形成第一端口IO2，所述场管T1源端与低残压TVS管T2的阴极形成第二端口IO2，所述低残压TVS管T2阳极与所述低容二极管D2阳极形成第三端口GND，所述低容二极管D2包括第二PPlus层（209）和第四NPlus层（208），所述低残压TVS管T2包括N+衬底（100）、Epi（103）、第一Nwell层（201）和第一NPlus层（204），所述N+衬底（100）顶部设有N+埋层（101）和P+埋层（102），所述N+埋层（101）位于所述P+埋层（102）右侧，所述N+埋层（101）和P+埋层（102）顶部通过外延生产形成P-外延。
2.根据权利要求1所述的一种低容值低残压ESD器件，其特征在于：所述P-外延顶部通过光刻掩膜注入形成第一Nwell层（201）、第二Nwell层（202）和第三Nwell层（203），所述第一Nwell层（201）位于所述P-外延顶部右端，所述第二Nwell层（202）位于所述第一Nwell层（201）左侧，所述第三Nwell层（203）位于所述第二Nwell层（202）右端。
3.根据权利要求2所述的一种低容值低残压ESD器件，其特征在于：所述第一Nwell层（201）内壁固定安装第一NPlus层（204），所述第一Nwell层（201）左侧端部固定安装第三NPlus层（206），所述第三NPlus层（206）延伸至Epi（103）内侧，所述第三NPlus层（206）左侧设有第一PPlus层（207），所述第一PPlus层...
【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：陕西;61
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