[發(fā)明專(zhuān)利]單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件及其制作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110003046.5
• 申請(qǐng)日: 2011-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102157518A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜巖峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/02
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/02;H01L27/06;H01L21/8248
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種突波保護(hù)器件，尤其涉及一種單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件及其制作方法。

背景技術(shù)

在電子設(shè)備和系統(tǒng)中，總會(huì)存在一些電壓突變甚至是外界的干擾，如靜電等，我們把這些瞬態(tài)過(guò)電壓通稱(chēng)為“突波”，這些突波的存在會(huì)影響電子器件和系統(tǒng)的可靠性，為了消除這些意外出現(xiàn)的瞬態(tài)過(guò)電壓，現(xiàn)在市面上已經(jīng)出現(xiàn)了很多TVS(瞬變電壓抑制二極管)器件。

現(xiàn)有技術(shù)中的TVS元件一般是n+p+齊納二極管或是陶瓷壓變電阻器，該元件一般是采用分流的原理，在被保護(hù)器件或系統(tǒng)被擊穿之前，該保護(hù)器件先被擊穿，從而將電流引導(dǎo)出去，達(dá)到保護(hù)后級(jí)的目的。目前的幾種TVS器件有二極管式TVS器件、氣體放電管、晶閘管式TVS器件、濾波器等。

現(xiàn)有技術(shù)中的突波保護(hù)器件至少存在以下缺點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)單一并且是分立器件的形式，這樣的器件能夠保護(hù)的突波形式單一，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為了保護(hù)系統(tǒng)的安全，往往采用多種突波保護(hù)器件串聯(lián)的形式，這樣才能符合系統(tǒng)的需求；而且現(xiàn)有技術(shù)中的突波器件不能集成在系統(tǒng)芯片內(nèi)部。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種防突波效果提高，同時(shí)可以集成到芯片上的單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件及其制作方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件，包括LDMOS器件，還包括二極管組，所述二極管組包括多個(gè)以下列方式背靠背串聯(lián)的二極管：

-N-P-…-N-P-N-P-N-…-P-N-；

所述二極管組的一端連接到所述LDMOS器件的漏極，另一端連接到所述LDMOS器件的柵極。

本發(fā)明的上述的單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件的制作方法，在制作完成LDMOS器件后，在所述LDMOS器件的柵極區(qū)域制作二極管組，具體包括步驟：

首先，在所述LDMOS器件的柵氧化層上采用化學(xué)氣相淀積的方法淀積一層多晶硅，厚度為0.5微米到3微米之間，淀積的時(shí)候，同步摻雜硼，形成P型多晶硅；

然后，采用光刻方法，在多晶硅上定義出n區(qū)，然后采用離子注入的方法注入磷離子，使該部分形成n區(qū)；

之后，在上面淀積一層鈍化層；

最后，在金屬化的時(shí)候，直接將二極管的兩端和LDMOS的柵極、漏極短接在一起。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件及其制作方法。由于突波保護(hù)器件包括LDMOS器件和背靠背串聯(lián)的二極管，二極管的一端連接到LDMOS器件的漏極，另一端連接到LDMOS器件的柵極。在工作原理和結(jié)構(gòu)上等效于二極管和LDMOS的組合，優(yōu)點(diǎn)是防突波效果提高，同時(shí)可以集成到芯片上，減少突波器件的成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明的單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件的等效電路圖；

圖2為本發(fā)明中的二極管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為L(zhǎng)DMOS器件的基本剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件隨著漏極電壓上升的電流變化曲線(xiàn)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明的單片集成的新型雙重突波保護(hù)器件，其較佳的具體實(shí)施方式是，包括LDMOS器件，還包括二極管組，所述二極管組包括多個(gè)以下列方式背靠背串聯(lián)的二極管：-N-P-…-N-P-N-P-N-…-P-N-；

所述二極管組的一端連接到所述LDMOS器件的漏極，另一端連接到所述LDMOS器件的柵極。

所述二極管組在多晶硅薄膜上通過(guò)離子注入的方法制作形成。具體二極管組可以制作在所述LDMOS器件的漏極和柵極之間的柵氧化層上。

所述LDMOS器件的溝道的寬長(zhǎng)比大于或等于10。比如，LDMOS器件的溝道長(zhǎng)為5微米，寬為50微米。

本發(fā)明的保護(hù)器件可以有多個(gè)相互并聯(lián)。