【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電子科學與，主要是堆疊串聯(lián)技術(shù)與堆疊封裝，尤其涉及一種sfscr器件、sfscr器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)及sfscr器件堆疊封裝結(jié)構(gòu)，具有小面積高電壓高電流的特點。
技術(shù)介紹
1、esd即靜電泄放，是一種古老的自然現(xiàn)象。esd存在于人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€角落。而就是這樣習以為常的電學現(xiàn)象對于精密的集成電路來講卻是致命的威脅。電浪涌/瞬態(tài)電壓，指的是在電路中突然出現(xiàn)的隨機且超過正常情況下的高電壓或者大電流，其特點為發(fā)生時間短，瞬時能量非常大。電浪涌對電子元件與集成電路有著很強的破壞性，輕則誘發(fā)邏輯電路產(chǎn)生誤動作，重則導致三極管的二次擊穿、互補金屬氧化物半導體(complementarymetal?oxide?semiconductor,?cmos)的閂鎖效應(yīng)等嚴重熱效應(yīng)使得器件或者集成電路失效。電浪涌通常有兩種具有隨機性的來源，第一種是電網(wǎng)的不穩(wěn)定因素，比如突然的開關(guān)通斷、容性或者感性負載的突然啟動、相關(guān)設(shè)備的熱插拔、相關(guān)電力電源運行不穩(wěn)定等。第二種是外界的突發(fā)干擾，比如雷電、靜電放電等。
2、隨著集成電路制造工藝的提高，其最小線寬已經(jīng)下降到亞微米甚至納米的級別，在帶來芯片性能提高的同時，其抗esd打擊能力也大幅度降低，因此靜電損害更嚴重。esd的產(chǎn)生大多數(shù)能夠?qū)呻娐樊a(chǎn)生非致命性的損傷，從而降低集成電路的壽命，可靠性，進而引起系統(tǒng)功能的退化，這對實現(xiàn)大規(guī)模高可靠集成造成很大阻礙。
3、tvs器件是一種重要的半導體保護器件，開啟時具有極低的電阻值，可以吸收高達數(shù)千瓦的瞬態(tài)脈沖功率，并將端口的電壓鉗位在一
4、在傳統(tǒng)設(shè)計中，要提升?scr?器件的維持電壓、失效電流和比導通電阻等特性，往往需要增大器件的面積。但在許多實際應(yīng)用中，如便攜式電子設(shè)備、高密度集成電路等，器件可用的面積十分有限，增大面積并非可行的解決方案。
5、現(xiàn)有的技術(shù)手段在提升?scr?器件性能時，往往難以同時兼顧維持電壓、失效電流和比導通電阻等多個關(guān)鍵特性。即使在某些方面有所改進，也可能導致其他性能指標的下降或者帶來成本的顯著增加。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的在于提供一種sfscr器件、sfscr器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)及sfscr器件堆疊封裝結(jié)構(gòu)，具有小面積高電壓高電流的特點，在不增大器件面積的情況下，利用堆疊串聯(lián)技術(shù)和堆疊封裝技術(shù)，進一步提升該sfscr器件在相同面積下的維持電壓、失效電流和比導通電阻特性，增大sfscr器件在單位面積下的性能，實現(xiàn)優(yōu)秀的面積性能效率。以解決現(xiàn)有技術(shù)中提升?scr?器件性能時，往往難以同時兼顧維持電壓、失效電流和比導通電阻等多個關(guān)鍵特性，往往需要增大器件面積的技術(shù)問題。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的具體技術(shù)方案如下：
3、一種sfscr器件，該器件包括：p型襯底，p型深阱區(qū)，n型阱區(qū)，p型阱區(qū)，第一n+區(qū)，第二n+區(qū)，第一p+區(qū)，第二p+區(qū)，浮空n+區(qū)，浮空p+區(qū)，陽極zp區(qū)，陰極zp區(qū)；
4、第一n+區(qū)和第一p+區(qū)通過導線互聯(lián)形成器件的陽極，第二n+區(qū)、第二p+區(qū)和陰極zp區(qū)通過導線互聯(lián)形成器件的陰極。
5、進一步地，p型深阱區(qū)位于p型襯底的內(nèi)部，p型深阱區(qū)上邊緣與p型襯底上邊緣相切，p型深阱區(qū)下邊緣高于p型襯底下邊緣；
6、n型阱區(qū)和p型阱區(qū)位于p型深阱區(qū)的內(nèi)部，n型阱區(qū)上邊緣和p型阱區(qū)上邊緣均與p型深阱區(qū)上邊緣相切，n型阱區(qū)下邊緣和p型阱區(qū)下邊緣均高于p型深阱區(qū)下邊緣；其中，n型阱區(qū)和p型阱區(qū)相鄰，n型阱區(qū)位于p型阱區(qū)的左側(cè)，n型阱區(qū)右邊緣與p型阱區(qū)的左邊緣相切；
7、第一n+區(qū)和第一p+區(qū)位于n型阱區(qū)的內(nèi)部，第一n+區(qū)上邊緣和第一p+區(qū)上邊緣均與n型阱區(qū)上邊緣相切，第一n+區(qū)下邊緣和第一p+區(qū)下邊緣均高于n型阱區(qū)下邊緣；其中，第一n+區(qū)位于第一p+區(qū)的左側(cè)，第一n+區(qū)的右邊緣與第一p+區(qū)的左邊緣間隔2um至5um；
8、第二n+區(qū)和第二p+區(qū)位于p型阱區(qū)的內(nèi)部，第二n+區(qū)上邊緣和第二p+區(qū)上邊緣均與p型阱區(qū)上邊緣相切，第二n+區(qū)下邊緣和第二p+區(qū)下邊緣均高于p型阱區(qū)下邊緣；其中，第二n+區(qū)位于第二p+區(qū)的左側(cè)，第二n+區(qū)的右邊緣與第二p+區(qū)的左邊緣間隔2um至5um；
9、浮空n+區(qū)橫跨n型阱區(qū)和p型阱區(qū)的交界處，位于n型阱區(qū)和p型阱區(qū)的內(nèi)部，浮空n+區(qū)上邊緣與n型阱區(qū)上邊緣和p型阱區(qū)上邊緣均相切，浮空n+區(qū)下邊緣高于n型阱區(qū)下邊緣和p型阱區(qū)下邊緣；浮空n+區(qū)與第一p+區(qū)相鄰，位于第一p+區(qū)的右側(cè)，浮空n+區(qū)左邊緣與第一p+區(qū)的右邊緣相切；
10、浮空p+區(qū)位于p型阱區(qū)的內(nèi)部，浮空p+區(qū)上邊緣與p型阱區(qū)上邊緣相切，浮空p+區(qū)下邊緣高于p型阱區(qū)下邊緣；浮空p+區(qū)位于第二n+區(qū)的左側(cè)，浮空p+區(qū)右邊緣與第二n+區(qū)的左邊緣間隔不超過10um；
11、陽極zp區(qū)位于n型阱區(qū)的內(nèi)部，陽極zp區(qū)上邊緣與n型阱區(qū)上邊緣相切，下邊緣高于n型阱區(qū)下邊緣；陽極zp區(qū)包裹著第一p+區(qū)，陽極zp區(qū)上邊緣與第一p+區(qū)的上邊緣相切，右邊緣與第一p+區(qū)的右邊緣相切，左邊緣與第一p+區(qū)的左邊緣相切；陽極zp區(qū)的下邊緣低于第一p+區(qū)的下邊緣，超出一定間隔0.5um至5um；陽極zp區(qū)與浮空n+區(qū)相鄰，位于浮空n+區(qū)的左側(cè)，陽級zp區(qū)右邊緣與浮空n+區(qū)的左邊緣相切；
12、陰極zp區(qū)位于p型阱區(qū)的內(nèi)部，陰極zp區(qū)上邊緣與p型阱區(qū)上邊緣相切，下邊緣高于p型阱區(qū)下邊緣；陰極zp區(qū)與第二n+區(qū)相鄰，位于第二n+區(qū)的左側(cè)，陰極zp區(qū)右邊緣與第二n+區(qū)的左邊緣相切；陰極zp區(qū)包裹著浮空p+區(qū)的一部分，陰極zp區(qū)左邊緣位于浮空p+區(qū)的內(nèi)部；陰極zp區(qū)的下邊緣低于浮空p+區(qū)和第二n+區(qū)的下邊緣，超出一定間隔0.5um至5um。
13、本專利技術(shù)還提供了一種sfscr器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括兩個sfscr器件及p型隔離深阱區(qū)；兩個sfscr器件構(gòu)成sfscr器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元。
14、進一步地，兩個sfscr器件為第一sfscr器件和第二sfscr器件；第一sfscr器件和第二sfscr器件位于同一p型襯底上；其中，第一sfscr器件在第二sfscr器件的左側(cè)，中間相隔5um至30um。
15、p型隔離深阱區(qū)位于p型襯底的內(nèi)部，p型隔離深阱區(qū)上邊緣與p型襯底的上邊緣相切，下邊緣高于p型襯底的下邊緣；p型隔離深阱區(qū)位于第一sfscr器件和第二sfscr器件的中間，左邊緣與第一sfscr器件的右邊緣相切，右邊緣與第二sfscr器件的左邊緣相切。
16、第一sfscr器件的陰極與第二sfscr器件的陽極通過導線互聯(lián)實現(xiàn)串聯(lián)連接。
17、進一步地，第二sfscr器件的右側(cè)繼本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種SFSCR器件，其特征在于，該器件包括：P型襯底（100），P型深阱區(qū)（101），N型阱區(qū)（111），P型阱區(qū)（121），第一N+區(qū)（131），第二N+區(qū)（132），第一P+區(qū)（141），第二P+區(qū)（142），浮空N+區(qū)（151），浮空P+區(qū)（161），陽極ZP區(qū)（171），陰極ZP區(qū)（172）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SFSCR器件，其特征在于，P型深阱區(qū)（101）位于P型襯底（100）的內(nèi)部，P型深阱區(qū)（101）上邊緣與P型襯底（100）上邊緣相切，P型深阱區(qū)（101）下邊緣高于P型襯底（100）下邊緣；
3.一種SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括兩個如權(quán)利要求1或2所述的SFSCR器件及P型隔離深阱區(qū)（181）；?SFSCR器件構(gòu)成SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩個SFSCR器件為第一SFSCR器件（001）和第二SFSCR器件（002）；第一SFSCR器件（001）和第二SFSCR器件（002）位于同一P型襯底（100）上；其中，第一SFS
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于，第二SFSCR器件（002）的右側(cè)繼續(xù)添加P型隔離深阱區(qū)（181），并在P型隔離深阱區(qū)（181）的右側(cè)繼續(xù)添加SFSCR器件，并將第二SFSCR器件（002）的陰極與新添加SFSCR器件的陽極通過導線連接在一起，實現(xiàn)第一SFSCR器件（001），第二SFSCR器件（002）和新添加SFSCR器件的串聯(lián)；如此反復，實現(xiàn)任意數(shù)量的SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
6.一種SFSCR器件堆疊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括兩個權(quán)利要求3~5中任一項所述的SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)、基板（301）、上層粘接劑（311），下層粘接劑（312）及過渡墊片（321）；?SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)成SFSCR器件堆疊封裝結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SFSCR器件堆疊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩個SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)為第一SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)（011）和第二SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)（012）；第一SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)（011）和第二SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)（012）位于基板（301）的上方；其中第二SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)（012）的下邊緣與基板（301）的上邊緣相切，整體位于基板（301）的正中間；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的SFSCR器件堆疊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)（011）的上方繼續(xù)涂下層粘接劑（312），插入過渡墊片（321），涂上層粘接劑（311），之后將新的SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)置于上層粘接劑（311）上，并通過金屬導線將新的SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)的陽極和陰極連接到基板上，如此實現(xiàn)第一SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)（011），第二SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)（012）和新SFSCR器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)的堆疊封裝；如此反復，實現(xiàn)任意數(shù)量的SFSCR器件堆疊封裝結(jié)構(gòu)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種sfscr器件，其特征在于，該器件包括：p型襯底（100），p型深阱區(qū)（101），n型阱區(qū)（111），p型阱區(qū)（121），第一n+區(qū)（131），第二n+區(qū)（132），第一p+區(qū)（141），第二p+區(qū)（142），浮空n+區(qū)（151），浮空p+區(qū)（161），陽極zp區(qū)（171），陰極zp區(qū)（172）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的sfscr器件，其特征在于，p型深阱區(qū)（101）位于p型襯底（100）的內(nèi)部，p型深阱區(qū)（101）上邊緣與p型襯底（100）上邊緣相切，p型深阱區(qū)（101）下邊緣高于p型襯底（100）下邊緣；
3.一種sfscr器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括兩個如權(quán)利要求1或2所述的sfscr器件及p型隔離深阱區(qū)（181）；?sfscr器件構(gòu)成sfscr器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的sfscr器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩個sfscr器件為第一sfscr器件（001）和第二sfscr器件（002）；第一sfscr器件（001）和第二sfscr器件（002）位于同一p型襯底（100）上；其中，第一sfscr器件（001）在第二sfscr器件（002）的左側(cè)，中間相隔5um至30um；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的sfscr器件堆疊串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于，第二sfscr器件（002）的右側(cè)繼續(xù)添加p型隔離深阱區(qū)（181），并在p型隔離深阱區(qū)（181）的右側(cè)繼續(xù)添加sfscr器件，并將第二sfscr器件（002）的陰極與新添加sfscr器件的陽極通過導線連接在一起...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬超，齊釗，賈義睿，陳泓全，喬明，張波，
申請(專利權(quán))人：電子科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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