[實用新型]低電壓/低漏電流的TVS二極管器件

有效

• 申請號: 201020595246.5
• 申請日: 2010-11-05
• 公開（公告）號: CN201898136U
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 袁德成;張意遠;俞棟梁;郭銀銀
• 申請（專利權）人: 上海美高森美半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/167;H01L29/06
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 周志宏

技術領域：

本實用新型涉及一種半導體器件，更具體地說涉及一種低電壓/低漏電流的TVS二極管器件。

背景技術：

在現有技術中，為有效地保護控制系統中電子元器件免受靜電、抗浪涌脈沖帶來的損害，TVS二極管廣泛地應用于家用電器、電子儀表、通訊設備、電源、計算機系統等各個領域。TVS二極管在具體應用時處于一個反向工作狀態，當瞬態靜脈沖或浪涌電流出現時，由于TVS二極管的開啟電壓低，瞬態反應速度快的優點令TVS二極管首先反向導通，使得外部能量通過其釋放，從而保證電路中的電壓不會對其它元器件造成損壞。目前普通TVS的擊穿電壓在12V到200V之間，漏電流較小。但當擊穿電壓低于6V時，相同結構下漏電流急劇增加，一般達到數十個mA以上。當前由于超大規模的集成電路出現，為降低功耗目前的芯片的工作電壓以低電壓為主，為避免芯片被瞬態靜電脈沖或浪涌電流損害，因此當電路負載電壓不超過6V時，也相應地要求TVS的反向擊穿電壓小于6V，市場急需開發出反向擊穿電壓小于6V的TVS二極管。

實用新型內容：

本實用新型的目的是針對現有技術不足之處而提供一種反向擊穿電壓及反向漏電流低的、功能及可靠性高的低電壓/低漏電流的TVS二極管器件。

本實用新型的目的是通過以下措施來實現：一種低電壓/低漏電流的TVS二極管器件，包括有由中間層單晶硅本體、依附在中間層單晶硅本體的上摻雜層和下摻雜層組成的芯片體、鈍化保護層、上電極金屬層、下電極金屬層，其特征在于，所述由上摻雜層為擴散形成的P型硼擴散區及P型硼擴散區的中間段具有P/P⁺/N/N⁺結構的P型鋁擴散區組成，P型硼擴散區外側單晶硅本體表面附有鈍化保護層，下摻雜層為擴散形成的N型磷擴散區，上電極金屬層位于兩鈍化保護層之間的P型硼擴散區及P型鋁擴散區的外側，下電極金屬層位于下摻雜層N型磷擴散區的外側。

與現有技術相比，由于采用了本實用新型的低電壓/低漏電流的TVS二極管器件，具有以下優點：由于采用鋁取代常規的硼作為受主元素，并配以相應的工藝，令TVS二極管實現反向擊穿電壓低至3.5V，反向漏電流控制在1.0-2.0uA，同時具有熱預算小和加工時間極短的優點，完全可以保護超大規模的集成電路中的芯片不受瞬態靜電脈沖或浪涌電流損害。

附圖說明：

圖1為本實用新型實施例結構示意圖。

圖中標識：中間層單晶硅本體102、P型鋁擴散區101、N型磷擴散區103、P型硼擴散區104、上電極金屬層105、鈍化保護層106、下電極金屬層107。

具體實施方式：

下面結合附圖對具體實施方式作詳細說明：

圖1給出了本實用新型實施例低電壓/低漏電流的TVS二極管器件結構示意圖。圖中，一種低電壓/低漏電流的TVS二極管器件，包括有由中間層單晶硅本體102、依附在中間層單晶硅本體的上摻雜層為擴散形成的P型硼擴散區及P型硼擴散區的中間段具有P/P⁺/N/N⁺結構的P型鋁擴散區組成，P型硼擴散區外側單晶硅本體表面附有鈍化保護層，依附在中間層單晶硅本體的下摻雜層為擴散形成的N型磷擴散區，上電極金屬層位于兩鈍化保護層之間上摻雜層P型硼擴散區及P型鋁擴散區的外側，下電極金屬層位于下摻雜層N型磷擴散區的外側。

本實用新型利用金屬鋁作為P型擴散雜質形成的P/P+/N/N+結構，用該結構替代常規的硼作為受主元素，實現了反向擊穿電壓低至3.5V，反向漏電流控制在1.0-2.0uA之間，同時還具有熱預算小和加工時間極短的優點。

上述實施例并不構成對本實用新型的限制，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內。