[發明專利]一種單向高電壓瞬態電壓抑制保護器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202010555941.7
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111668210A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 張富生;許成宗;韓業星
• 申請（專利權）人: 上海韋爾半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L21/82
• 代理公司: 深圳睿臻知識產權代理事務所(普通合伙) 44684
• 代理人: 張海燕

本發明實施例一種單向高電壓瞬態電壓抑制保護器件，包括：一個第一導電類型的襯底；一個第二導電類型的第一外延層，第一外延層形成在襯底頂面上方；一個第二導電類型的半導體層，半導體層為形成于第一外延層頂面中的阱區或形成于第一外延層頂面上方的第二外延層；一組形成在半導體層頂面中的第二導電類型的第一注入區和第一導電類型第二注入區，第一注入區形成于第二注入區的外圍，第一注入區和第二注入區之間水平間隔預定距離；一個位于第一注入區外圍第一隔離槽，第一隔離槽形成于襯底、第一外延層和半導體層中，且在第一隔離槽中填充有絕緣材料。本發明實施例提供瞬態電壓抑制保護器件的單向高工作電壓瞬態電壓抑制保護器件。

技術領域

本發明實施例涉及集成電路技術領域，具體涉及單向高電壓瞬態電壓抑制保護器件及其制備方法。

背景技術

隨著電子產品充電速度不斷加快，充電功率和充電電壓更高，電子產品對 ESD(靜電釋放)和EOS(電氣過應力)的防護能力提出更高要求，更高的工作電壓同時要求相對較低的鉗位電壓和動態阻抗，現有較高工作電壓單向瞬態電壓抑制保護器件產品都是雪崩擊穿二極管，這種普通結構的二極管存在鉗位電壓較高、動態阻抗大的缺點。

正是在這一背景下，提出本發明的技術方案。

發明內容

本發明實施例的目的是提供單向高電壓瞬態電壓抑制保護器件，應用于需高壓保護的器件，此單向高電壓瞬態電壓抑制保護器件具有鉗位電壓較低、動態阻抗小的性能。

本發明實施例第一方面，提供了一種單向高電壓瞬態電壓抑制保護器件，包括：

一個第一導電類型的襯底；

一個第二導電類型的第一外延層，第一外延層形成在襯底頂面上方；

一個第二導電類型的半導體層，半導體層為形成于第一外延層頂面中的阱區或形成于第一外延層頂面上方的第二外延層；

一組形成在半導體層頂面中的第二導電類型的第一注入區和第一導電類型第二注入區，第一注入區形成于第二注入區的外圍，第一注入區和第二注入區之間水平間隔預定距離；

一個位于第一注入區外圍第一隔離槽，第一隔離槽形成于襯底、第一外延層和半導體層中，且在第一隔離槽中填充有絕緣材料。

與現有技術相比，本發明實施例通過采用第二外延層或阱區形成注入區，進而改變基區濃度梯度分布，利用基極開路三極管并聯雪崩二極管，通過上層低阻抗第二外延層或阱區降低電流增益，解決了現有產品因外延層厚度制約導致的單向瞬態電壓抑制保護器件無法實現更高工作電壓同時具有鉗位電壓低、動態阻抗小的問題，本發明實施例提供的技術方案可以在較高電壓下工作并具有鉗位電壓低、動態阻抗小的優點。

本發明實施例第二方面，提供了一種制備單向高電壓瞬態電壓抑制保護器件的方法，包括：

在第一導電類型襯底上方，形成一個第二導電類型的第一外延層；

在第一外延層頂面中形成半導體層或第一外延層頂面上方形成半導體層；

在半導體層頂面中，形成第二導電類型的第一注入區和第一導電類型第二注入區，第一注入區形成于第二注入區的外圍，第一注入區和第二注入區之間水平間隔預定距離；

在第一注入區外圍形成第一隔離槽，第一隔離槽形成于襯底、第一外延層和半導體層中，且在第一隔離槽中填充有絕緣材料。

與現有技術相比，本發明實施例提供的一種制備單向高電壓瞬態電壓抑制保護器件的方法的有益效果與上述第一方面任一技術方案的有益效果相同，在此不做贅述。

附圖說明