[實用新型]具有深阱結構的可編程半導體抗浪涌保護器件

無效

• 申請號: 200920230902.9
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN201498983U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 曼恩格;孫志斌;歐新華;張守明
• 申請（專利權）人: 蘇州晶訊科技股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H01L27/082;H01L29/861;H01L29/74;H01L29/732;H01L29/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

1.一種具有深阱結構的可編程半導體抗浪涌保護器件，由一個、兩個或四個保護單元組成，每個保護單元均由一個PN結二極管、一個PNPN型晶閘管和一個NPN型三極管組成，其中，二極管的陽極與晶閘管的陰極相連并共同作為保護單元的K端口，二極管的陰極與晶閘管的陽極以及三極管的集電極相連并共同作為保護單元的A端口，三極管的發射極與晶閘管的控制極相連，三極管的基極作為保護單元的G端口；

其特征在于：以一塊N型半導體襯底作為基片(9)，在俯視平面上，每個保護單元對應一個半導體有源區域，每個半導體有源區域由一個二極管區(10)、一個晶閘管區(11)和一個三極管區(12)組成；

在橫截面上，所述基片(9)正面的二極管區(10)從上向下依次設有P+擴散層(13)和P擴散層(14)，基片(9)反面的二極管區(10)從下向上設有N+注入層(15)，所述二極管區(10)的P擴散層(14)與N+注入層(15)之間為基片(9)自身的N型輕摻雜層(16)，以此在二極管區(10)自上而下構成雜質濃度按P+、P、N、N+梯度次序變化的PN結；在P擴散層(14)與N型輕摻雜層(16)相連的交界面上設有一組深阱(17)，這組深阱(17)在交界面上間隔分布，其中，每個深阱(17)由所述N型輕摻雜層(16)頂部向下挖孔或開溝后，在孔內或溝內淀積P雜質或P-雜質材料形成，孔內或溝內淀積的P雜質或P-雜質材料的頂部與P擴散層(14)底部相連，以此在PN結中形成凹凸型交界面。

2.根據權利要求1所述的可編程半導體抗浪涌保護器件，其特征在于：在橫截面上，所述基片(9)正面的晶閘管區(11)從上向下依次設有N+注入層(21)和P擴散層(22)，基片(9)反面的晶閘管區(11)從下向上設有P+擴散層(23)，所述晶閘管區(11)的P擴散層(22)與P+擴散層(23)之間為基片(9)自身的N型輕摻雜層(16)，以此在晶閘管區(11)自下而上構成PNPN型晶閘管。

3.根據權利要求2所述的可編程半導體抗浪涌保護器件，其特征在于：所述晶閘管區(11)的N+注入層(21)中，間隔設置一組短路孔(24)，每個短路孔(24)的頂部均與N+注入層(21)上方所設的上金屬層(18)相連，N+注入層(21)下方的P擴散層(22)通過短路孔(24)向上延伸至上金屬層(18)。

4.根據權利要求1所述的可編程半導體抗浪涌保護器件，其特征在于：在橫截面上，所述基片(9)正面的三極管區(12)從上向下依次設有第一N+注入層(25)和P擴散層(26)，基片(9)反面的三極管區(12)從下向上設有第二N+注入層(27)，所述三極管區(12)的P擴散層(26)與第二N+注入層(27)之間為基片(9)自身的N型輕摻雜層(16)，以此在三極管區(12)自上而下構成NPN型三極管。

5.根據權利要求4所述的可編程半導體抗浪涌保護器件，其特征在于：所述三極管區(12)的P擴散層(26)在水平外周邊緣位置上設有P+擴散環(28)，該P+擴散環(28)與三極管區(12)的P擴散層(26)相連。