一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，所述具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，包括一个纵向设置的PNPN结构，PNPN结构的左右两侧各并联一个降容二极管D1，PNPN结构的左右两侧各并联一个反向击穿二极管D2，位于同侧的一个降容二极管D1和一个反向击穿二极管D2之间设置有一个I/O口，两个I/O口水平排列。本实用新型专利技术具有骤回、超低残压、超低电容的特性，可以很好的应用于高速数据端口，高频线路的保护；结构均为垂直结构，大大节省了器件面积；两个I/O口水平排列，便于封装并且可以集成于电路中；且两个降容二极管不易发生穿通。且两个降容二极管不易发生穿通。且两个降容二极管不易发生穿通。

【技术实现步骤摘要】
一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS


[0001]本技术涉及半导体保护器件
，尤其涉及一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS。

技术介绍

[0002]现有的TVS结构多为横向结构，面积比较大，并且大多数不具有SCR结构，无法对低工作电压的器件进行很好的保护；且大多数不具备超低容结构，无法应用于高速数据传输端口。而且由于工艺制成的缩短，芯片的静电承受能力越来越弱，对静电防护的要求也越来越高，传统的普容无骤回的ESD器件已经无法实现更好的保护。

技术实现思路

[0003]针对上述的缺陷，本技术的目的在于提供一种具有SCR骤回特性的超低电容单向的TVS，具有骤回、超低残压、超低电容的特性，可以很好的应用于高速数据端口，高频线路的保护；结构均为垂直结构，大大节省了器件面积；两个I/O口水平排列，便于封装并且可以集成于电路中；且两个降容二极管不易发生穿通。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，所述具有SCR骤回特性的超低容单向TVS包括一个纵向设置的PNPN结构，所述PNPN结构的左右两侧各并联一个降容二极管D1，所述PNPN结构的左右两侧各并联一个反向击穿二极管D2，位于同侧的一个降容二极管D1和一个反向击穿二极管D2之间设置有一个I/O口，两个I/O口水平排列。
[0005]优选的，所述PNPN结构包括N型硅衬底、第一P型外延EPI、第二N型埋层BN、第二P型外延EPI和P+区域SP；
[0006]所述降容二极管D1包括P+区域SP、P型源区P
‑
well、N+区域SN；
[0007]所述反向二极管D2包括N型硅衬底、第一P型外延EPI、第二P型外延EPI、P+区域SP；
[0008]两个降容二极管D1并联在PNPN结构上靠近顶部位置处，两个反向二极管D2并联在PNPN结构上靠近底部位置处。
[0009]进一步地，所述具有SCR骤回特性的超低容单向TVS包括N型硅衬底，N型硅衬底上设置有第一P型外延EPI，N型硅衬底和第一P型外延EPI之间设置有两个间隔排布的第一N型埋层BN；
[0010]第一P型外延EPI上设置有第二P型外延EPI，第一P型外延EPI和第二P型外延EPI之间设置有第二N型埋层BN；
[0011]第二P型外延EPI的顶部对称设置有两个P型源区P
‑
well，两个P型源区P
‑
well内嵌设置在第二P型外延EPI的上表面；每个P型源区P
‑
well均内嵌设置有一个N+区域SN和一个P+区域SP，其中，N+区域SN靠近中间位置处；第二P型外延EPI的顶部且位于中间位置处设置有一P+区域SP，第二P型外延EPI的顶部且位于两个P型源区P
‑
well的外侧位置处均设置有一P+区域SP；
[0012]相邻的P+区域SP与P型源区P
‑
well之间均设置有一深沟槽。
[0013]进一步地，每个深沟槽均贯穿第二P型外延EPI第一P型外延EPI且延伸至N型硅衬底上。
[0014]进一步地，每个深沟槽的底部延伸至N型硅衬底的中部或者上部。
[0015]进一步地，每个深沟槽的深度为13
‑
18um，宽度为1um
‑
1.5um。
[0016]进一步地，第二P型外延EPI的顶部设置TEOS层，在TEOS层上且与P+区域SP的对应处设置有通孔，在每个通过通孔上均设置有金属层。
[0017]进一步地，TEOS层的厚度为0.5～1um；金属层的厚度为2.8～5um。
[0018]进一步地，金属层为Al、Si、Cu三种金属的合金。
[0019]本技术提供一种具有SCR骤回特性的超低电容单向的TVS，具有骤回、超低残压、超低电容的特性，可以很好的应用于高速数据端口，高频线路的保护；结构均为垂直结构，大大节省了器件面积；两个I/O口水平排列，便于封装并且可以集成于电路中；且两个降容二极管不易发生穿通。
附图说明
[0020]图1是本技术等效电路图；
[0021]图2是N型硅衬底的结构示意图；
[0022]图3是第一P型外延EPI的结构示意图；
[0023]图4是第二P型外延EPI的结构示意图；
[0024]图5是P型源区P
‑
well的结构示意图；
[0025]图6是N+区域SN和P+区域SP的结构示意图；
[0026]图7是P+区域SP的结构示意图；
[0027]图8是金属层和通孔的结构示意图；
[0028]图9是技术提供具有SCR骤回特性的超低容单向TVS的结构示意图。
[0029]图中：1
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N型硅衬底，2
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第一N型埋层BN，3
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第一P型外延EPI，4
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第二N型埋层BN，5
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第二P型外延EPI，6
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P型源区P
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well，7
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N+区域SN，8
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P+区域SP，9
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深沟槽，10
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TEOS层，11
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金属层，12
‑
通孔。
具体实施方式
[0030]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0031]参见图1、图9，本技术提供一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，所述具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，包括一个纵向设置的PNPN结构，PNPN结构用于实现SCR骤回特性。
[0032]所述PNPN结构的左右两侧各并联一个降容二极管D1，用于实现超低电容的目的；所述PNPN结构的左右两侧各并联一个反向击穿二极管D2，为防止TVS器件反向击穿。所述PNPN结构的左右两侧还各并联一个反向二极管D2。位于同侧的一个降容二极管D1和一个反向击穿二极管D2之间设置有一个I/O口，两个I/O口水平排列，便于封装并且可以集成于电
路中；且两个降容二极管D1都有第一N型埋层BN 2做保护，不易发生穿通。
[0033]所述具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，通过N型硅衬底1、第一P型外延EPI 3、第二N型埋层BN 4、第二P型外延EPI 5和P+区域SP 8形成的纵向PNPN结构，纵向PNPN结构与通过GND
‑
IO路径上对称的P+区域SP 8、P型源区P
‑
well 6、N+区域SN 7形成降容二极管D1并联，起到超低容的效果；通过N型硅衬底1、第一P型外延EPI 3、第二P型外延EPI 5、P+区域SP 8形成的反向二极管D2进行雪崩击本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，其特征在于，所述具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，包括一个纵向设置的PNPN结构，所述PNPN结构的左右两侧各并联一个降容二极管D1，所述PNPN结构的左右两侧各并联一个反向击穿二极管D2，位于同侧的一个降容二极管D1和一个反向击穿二极管D2之间设置有一个I/O口，两个I/O口水平排列。2.根据权利要求1所述的一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，其特征在于，所述PNPN结构包括N型硅衬底(1)、第一P型外延EPI(3)、第二N型埋层BN(4)、第二P型外延EPI(5)和P+区域SP(8)；所述降容二极管D1包括P+区域SP(8)、P型源区P
‑
well(6)、N+区域SN(7)；所述反向击穿二极管D2包括N型硅衬底(1)、第一P型外延EPI(3)、第二P型外延EPI(5)、P+区域SP(8)；两个降容二极管D1并联在PNPN结构上靠近顶部位置处，两个反向击穿二极管D2并联在PNPN结构上靠近底部位置处。3.根据权利要求1所述的一种具有SCR骤回特性的超低容单向TVS，其特征在于，所述具有SCR骤回特性的超低容单向TVS包括N型硅衬底(1)，N型硅衬底(1)上设置有第一P型外延EPI(3)，N型硅衬底(1)和第一P型外延EPI(3)之间设置有两个间隔排布的第一N型埋层BN(2)；第一P型外延EPI(3)上设置有第二P型外延EPI(5)，第一P型外延EPI(3)和第二P型外延EPI(5)之间设置有第二N型埋层BN(4)；第二P型外延EPI(5)的顶部对称设置有两个P型源区P
‑
well(6)，两个P型源区P
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well(6)内嵌设置在第二P型外延EPI(5)的上表面；每个P型源区...

【专利技术属性】
技术研发人员：张填炀，夏一枫，
申请(专利权)人：杭州昱芯微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：