一種穿通型瞬態(tài)電壓抑制器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，包括P襯底，P襯底上表面設有一層氧化層，氧化層從中部劃分為陽極區(qū)域和陰極區(qū)域；P襯底上表面位于陽極區(qū)域內設有一具有第二導電類型的N阱，N阱內設有一具有第二導電類型的第一N+有源注入?yún)^(qū)；P襯底上表面位于陰極區(qū)域內設有一具有第一導電類型的P阱，P阱內設有一具有第二導電類型的第二N+有源注入?yún)^(qū)；第一N+有源注入?yún)^(qū)上設有陽極金屬連接片；第二N+有源注入?yún)^(qū)上設有陰極金屬連接片。本實用新型專利技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，具有合適的觸發(fā)電壓，高的正向和反向鉗位能力，能有效的防護正向和負向的靜電脈沖，ESD防護效果好，且消耗芯片面積小，成本低廉，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，包括P襯底，P襯底上表面設有一層氧化層，氧化層從中部劃分為陽極區(qū)域和陰極區(qū)域；P襯底上表面位于陽極區(qū)域內設有一具有第二導電類型的N阱，N阱內設有一具有第二導電類型的第一N+有源注入?yún)^(qū)；P襯底上表面位于陰極區(qū)域內設有一具有第一導電類型的P阱，P阱內設有一具有第二導電類型的第二N+有源注入?yún)^(qū)；第一N+有源注入?yún)^(qū)上設有陽極金屬連接片；第二N+有源注入?yún)^(qū)上設有陰極金屬連接片。本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，具有合適的觸發(fā)電壓，高的正向和反向鉗位能力，能有效的防護正向和負向的靜電脈沖，ESD防護效果好，且消耗芯片面積小，成本低廉，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。【專利說明】一種穿通型瞬態(tài)電壓抑制器
本技術涉及一種穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，屬于片外集成電路靜電防護
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技術介紹
隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，時尚消費電子和便攜式產品越來越多。而這些電子產品往往攜帶有很多的接口，需要跟其他電子設備通信，對于這些接口的可靠性設計關系嚴重關系到整臺電子設備的使用壽命，其中ESD (Electrostatic Discharge,靜電放電)問題是對這些接口可靠性設計的至關重要的問題。當前，隨著電子器件日益趨向小型化、高密度和多功能化，很容易受到靜電放電的影響，我們知道，靜電是時時刻刻到處存在的，在60年代，隨著對靜電非常敏感的MOS器件的出現(xiàn)，靜電放電問題也應運而生，到70年代靜電放電問題越來越來嚴重，80-90年代，隨著集成電路的密度越來越大，一方面其二氧化硅膜的厚度越來越薄(微米變到納米)，導致集成電路靜電的承受能力越來越低，因此，靜電破壞已成為電子工業(yè)的隱形殺手，已引起了人們的廣泛關注。目前，對于集成電路的ESD防護問題的解決方案，通常有以下兩種:(I)在集成電路內部的I/O (Input/ Output,輸入/輸出)口內制作一個靜電放電防護器件；(2)在集成電路的 PCB (Printed Circuit Board,印刷電路板)上放置瞬態(tài)電壓抑制器來增加集成電路的可靠性；由于受到集成電路內部芯片的面積限制，在集成電路內部增加靜電放電防護器件極不方便，且防護能力也非常有限，所以，解決方案一的實用性不大，因此，為了增加集成電路的靜電防護能力，在集成電路的PCB板上放置瞬態(tài)電壓抑制器是十分重要的解決手段，但是，目前市面上的瞬態(tài)電壓抑制器的電壓鉗位能力不高，正向和反向鉗位能力相差較大，不能完全有效的防護正向和負向的靜電脈沖，ESD防護效果不佳，而且生產工藝特殊，價格昂貴，難以滿足當前數(shù)以萬計的電子產品的需求。
技術實現(xiàn)思路
本技術所解決的技術問題是克服現(xiàn)有市面上的瞬態(tài)電壓抑制器的電壓鉗位能力不高，正向和反向鉗位能力相差較大，不能完全有效的防護正向和負向的靜電脈沖，ESD防護效果不佳，而且生產工藝特殊，價格昂貴的問題。為了解決上述技術問題，本技術所采用的技術方案是:一種穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，包括P襯底，其特征在于:所述P襯底上表面設有一層氧化層，所述氧化層從中部劃分為陽極區(qū)域和陰極區(qū)域；所述P襯底上表面位于陽極區(qū)域內設有一具有第二導電類型的N阱，所述N阱內設有一具有第二導電類型的第一 N+有源注入?yún)^(qū)；所述P襯底上表面位于陰極區(qū)域內設有一具有第一導電類型的P阱，所述P阱內 設有一具有第二導電類型的第二 N+有源注入?yún)^(qū)；所述第一 N+有源注入?yún)^(qū)上設有連接到器件陽極的陽極金屬連接片；所述第二 N+有源注入?yún)^(qū)上設有連接到器件陰極的陰極金屬連接片。前述的穿穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，其特征在于：所述P襯底的摻雜濃度在 1 X 1015?1 X 1016 atom/cm3。前述的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，其特征在于：所述P阱與設置在其內部的第二 N+ 有源注入?yún)^(qū)之間的距離在0. 5 u nTl. 5 u m之間。前述的穿穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，其特征在于：所述氧化層的厚度為 0. 8 u nTl. 2 u m,且氧化層嵌入到P襯底內部的深度為0. 1 u nTO. 3 u m0前述的穿穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，其特征在于：所述N阱的摻雜濃度為 7X1018?1X1019 atom/cm3 之間。前述的穿穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，其特征在于：所述P阱的摻雜濃度在 9 X 1017?5 X 1019atom/cm3 之間。前述的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，其特征在于：所述第一N+有源注入?yún)^(qū)和第二N+有 源注入?yún)^(qū)的摻雜濃度相同，均在9X 1019?IX 1021 atom/cm3之間。優(yōu)選的，將兩個或兩個以上的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器并聯(lián)，即將各穿通型瞬態(tài)電 壓抑制器陽極金屬連接片相連接以及將各穿通型瞬態(tài)電壓抑制器陰極金屬連接片相連接。本技術的有益效果是：本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，具有合適的觸 發(fā)電壓，及相當強的正向和反向鉗位能力，能夠有效的防護正向和負向的靜電脈沖，ESD防 護效果好，而且制造方法簡單，消耗芯片面積小，成本低廉，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前旦o【專利附圖】【附圖說明】圖1是本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的結構示意圖。圖2是本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的等效電路圖。圖3是本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的制造第一步的示意圖。圖4是本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的制造第二步的示意圖。圖5是本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的制造第三步的示意圖。圖6是本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的制造第四步的示意圖。圖7是本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的電流導通特性曲線圖。圖8是本技術的并聯(lián)多個穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的等效電路圖。圖9是本技術的并聯(lián)12個穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的電流導通特性曲線圖。【具體實施方式】下面將結合說明書附圖，對本技術作進一步的說明。如圖1所示，一種穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，包括P襯底01，P襯底01的摻雜濃度在 1 X 1015?1 X 1016 atom/cm3之間，所述P襯底01上表面設有一層氧化層02，氧化層02從中部劃分為陽極區(qū)域和陰極區(qū)域，氧化層02的厚度為0.8 μ π .2 μ m,且氧化層02嵌入到P襯底01內部的深度為0.1 μ θ.3 μ m ；所述P襯底01上表面位于陽極區(qū)域內設有一具有第二導電類型的N阱03，N阱03的摻雜濃度在7X IO18~IX IO19 atom/cm3之間，所述N阱03內設有一具有第二導電類型的第一 N+有源注入?yún)^(qū)05 ；所述P襯底01上表面位于陰極區(qū)域內設有一具有第一導電類型的P阱04，P阱04的摻雜濃度在9\1017飛\1019&丨0111/0113之間，所述？阱04內設有一具有第二導電類型的第二 N+有源注入?yún)^(qū)06 ；所述第一 N+有源注入?yún)^(qū)05和第二 N+有源注入?yún)^(qū)06的摻雜濃度相同，均在9 X IO19~I X IO21 atom/cm3 之間。所述第一 N+有源注入?yún)^(qū)05上設有連接到器件陽極的陽極金屬連接片07 ；所述第二 N+有源注入?yún)^(qū)06上設有連接到器件陰極的陰極金屬連接片08。如圖2所示，本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的等效電路圖，其的工作原理如下，當本技術的穿通型瞬態(tài)電壓抑制器的陽極金屬連接片07發(fā)生ESD (靜電)脈沖時，由于第一 N+有源注入?yún)^(qū)05本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種穿通型瞬態(tài)電壓抑制器，包括P襯底（01），其特征在于：所述P襯底（01）上表面設有一層氧化層（02），所述氧化層（02）從中部劃分為陽極區(qū)域和陰極區(qū)域；所述?P襯底（01）上表面位于陽極區(qū)域內設有一具有第二導電類型的N阱（03），所述N阱（03）內設有一具有第二導電類型的第一N+有源注入?yún)^(qū)（05）；所述?P襯底（01）上表面位于陰極區(qū)域內設有一具有第一導電類型的P阱（04），所述P阱（04）內設有一具有第二導電類型的第二N+有源注入?yún)^(qū)（06）；所述第一N+有源注入?yún)^(qū)（05）上設有連接到器件陽極的陽極金屬連接片（07）；所述第二N+有源注入?yún)^(qū)（06）上設有連接到器件陰極的陰極金屬連接片（08）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：董樹榮，曾杰，郭維，鐘雷，
申請(專利權)人：江蘇艾倫摩爾微電子科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：