【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于静电放电保护，尤其涉及一种用于esd保护的纵向scr器件。
技术介绍
1、可控硅器件(silicon controlled rectifier，scr)在功率器件中广泛应用，由于它可以在高阻态和低阻态之间切换，因此可以被用作电源开关，同时也是一种常用于静电放电(electro-static discharge，esd)防护的器件，具有极好地释放静电能力，可以更好地满足需求。与二极管、三极管以及场效应晶体管相比，自身的正反馈机制使得可控硅器件具有电流泄放能力强、单位面积泄放效率高、导通电阻小、鲁棒性强、防护级别高等优点，能够在半导体平面工艺上，以较小的芯片面积达成较高的静电防护等级。
2、目前市场上主流的纵向scr器件通常都是采用多层外延以及多次trench结构来实现，该类scr器件的缺点是工艺复杂、工艺兼容性差、极大地限制了其应用。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于esd保护的纵向scr器件，其设计结构和工艺简单，工艺兼容性强，具有器件参数调节灵活多变，应用范围广的优点。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种用于esd保护的纵向scr器件，包括设置在背面金属层上的n型硅衬底；
4、所述n型硅衬底上形成有p型外延层，所述p型外延层上设置有n型埋层，所述n型埋层上形成有两端底面与p型外延层相接的n型外延层，所述n型外延层上间隔形成有两个p型重掺杂区；
5、所述p型
6、所述正面金属层周围形成有介质层，所述介质层将外露的n型外延层和p型重掺杂区覆盖；所述n型外延层两端顶部分别竖直向下开设有深入n型硅衬底中的隔离深沟槽。
7、上述的一种用于esd保护的纵向scr器件，所述正面金属层与p型重掺杂区和n型外延层相接形成scr器件的阳极anode引出；所述背面金属层与n型硅衬底相接形成scr器件的阴极cathode引出。
8、上述的一种用于esd保护的纵向scr器件，所述n型埋层与n型外延层相接构成pnp结构的基区或npn结构的发射区；p型外延层构成npn结构的基区；n型衬底材料构成npn结构的集电区。
9、上述的一种用于esd保护的纵向scr器件，所述p型重掺杂区为硼注入，其注入能量为80kev～100kev,剂量为7e15～1e16。
10、上述的一种用于esd保护的纵向scr器件，所述n型外延层的厚度为3um～9um，其外延电阻率5ω.cm～100ω.cm。
11、上述的一种用于esd保护的纵向scr器件，所述n型埋层为磷注入，其注入能量为100kev～120kev,剂量为1e15～2e14。
12、上述的一种用于esd保护的纵向scr器件，所述p型外延层的厚度为3um～6um，其电阻率为0.01ω.cm～0.4ω.cm。
13、上述的一种用于esd保护的纵向scr器件，所述介质层为8k～10k淀积的硼磷硅酸盐玻璃层；所述正面金属层为4um高硅铝合金；所述背面金属层为150um钛镍银合金靶材。
14、本专利技术的技术效果和优点：
15、1、本专利技术提供的一种用于esd保护的纵向scr器件，通过采用p型外延层、n型埋层、n型外延层、p型重掺杂区和正面金属层的设计结构，可通过调整p型外延层和n型埋层的厚度和浓度，从而方便地得到所需要的应用电压；可通过调整p型重掺杂区、n型外延层和p型外延层，从而可以方便地改变scr器件的参数；可通过调整n型外延层与正面金属层的接触面积，从而可以调整维持电流ih，scr器件参数调节灵活多变，且应用范围广。
16、2、本专利技术提供的一种用于esd保护的纵向scr器件，通过将正面金属层与n型外延层直接相接形成肖特基接触，而非欧姆接触，从而可以明显减小scr器件的电容。
17、3、本专利技术提供的一种用于esd保护的纵向scr器件，通过将正面金属层与n型外延层和p型重掺杂区直接相接，从而可调整n型外延层与正面金属层的接触面积，以及正面金属层与p型重掺杂区的面积的比率，从而可方便地调整scr器件的电转折特性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于ESD保护的纵向SCR器件，其特征在于：包括设置在背面金属层(109)上的N型硅衬底(101)；
2.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的纵向SCR器件，其特征在于：所述正面金属层(108)与P型重掺杂区(105)和N型外延层(104)相接形成SCR器件的阳极Anode引出；所述背面金属层(109)与N型硅衬底(101)相接形成SCR器件的阴极Cathode引出。
3.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的纵向SCR器件，其特征在于：所述N型埋层(103)与N型外延层(104)相接构成PNP结构的基区或NPN结构的发射区；P型外延层(102)构成NPN结构的基区；N型衬底材料(101)构成NPN结构的集电区。
4.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的纵向SCR器件，其特征在于：所述P型重掺杂区(105)为硼注入，其注入能量为80kev～100kev,剂量为7e15～1e16。
5.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的纵向SCR器件，其特征在于：所述N型外延层(104)的厚度为3um～9um，其外延电阻率5Ω
6.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的纵向SCR器件，其特征在于：所述N型埋层(103)为磷注入，其注入能量为100kev～120kev,剂量为1e15～2e14。
7.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的纵向SCR器件，其特征在于：所述P型外延层(102)的厚度为3um～6um，其电阻率为0.01Ω.cm～0.4Ω.cm。
8.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的纵向SCR器件，其特征在于：所述介质层(107)为8k～10k淀积的硼磷硅酸盐玻璃层；所述正面金属层(108)为4um高硅铝合金；所述背面金属层(109)为150um钛镍银合金靶材。
...【技术特征摘要】
1.一种用于esd保护的纵向scr器件，其特征在于：包括设置在背面金属层(109)上的n型硅衬底(101)；
2.根据权利要求1所述的一种用于esd保护的纵向scr器件，其特征在于：所述正面金属层(108)与p型重掺杂区(105)和n型外延层(104)相接形成scr器件的阳极anode引出；所述背面金属层(109)与n型硅衬底(101)相接形成scr器件的阴极cathode引出。
3.根据权利要求1所述的一种用于esd保护的纵向scr器件，其特征在于：所述n型埋层(103)与n型外延层(104)相接构成pnp结构的基区或npn结构的发射区；p型外延层(102)构成npn结构的基区；n型衬底材料(101)构成npn结构的集电区。
4.根据权利要求1所述的一种用于esd保护的纵向scr器件，其特征在于：所述p型重掺杂区(105)为硼注入，其注入能量为80kev～100...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺健民，张关保，张彪，王康，
申请(专利权)人：西安迈驰半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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