[发明专利]一种具有U-MOSFET和晶闸管的可编程过电压保护器件

权利要求书

1.一种具有U-MOSFET和晶闸管的可编程过电压保护器件，包括第一U-MOSFET（24）、第一NPNP晶闸管（26）、第二U-MOSFET（25）和第二NPNP晶闸管（27），其中第一U-MOSFET（24）的源极连接第一NPNP晶闸管（26）的P型栅极，第一U-MOSFET（24）的漏极连接第一NPNP晶闸管（25）的阳极；第二U-MOSFET（25）的源极连接第二NPNP晶闸管（27）的P型栅极，第二U-MOSFET（25）的漏极连接第二NPNP晶闸管（27）的阳极；

其特征在于，第一U-MOSFET（24）的栅极和第二U-MOSFET（25）的栅极相连并接负电源电压；第一U-MOSFET（24）的漏极、第一NPNP晶闸管（26）的阳极、第二U-MOSFET（25）的漏极和第二NPNP晶闸管（27）的阳极共同接地；第一NPNP晶闸管（26）的阴极连接第一传输电话线，第二NPNP晶闸管（27）的阴极连接第二传输电话线。

2.根据权利要求1所述的一种具有U-MOSFET和晶闸管的可编程过电压保护器件，其特征在于，在N型硅单晶上形成第一NPNP晶闸管（26）、第一U-MOSFET（24）、第二U-MOSFET（25）和第二NPNP晶闸管（27）；所述第二U-MOSFET（25）和第二NPNP晶闸管（27）与所述第一U-MOSFET（24）和第一NPNP晶闸管（26）对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种具有U-MOSFET和晶闸管的可编程过电压保护器件，其特征在于，所述第一NPNP晶闸管（26）的元胞结构包括由下至上依次层叠设置的第一背面金属（21）、第一N型基区（4）和正面金属结构，第一N型基区（4）为N型硅单晶；

其中，第一N型基区（4）的底层由下至上依次层叠设置有重掺杂P型阳极接触区（6）和第一P型阳极（5），所述重掺杂P型阳极接触区（6）位于第一背面金属（21）的上表面；

第一N型基区（4）的顶层中具有P型隔离区（7）、第一P型基区（9）和重掺杂N型区（10），重掺杂N型区（10）间隔位于第一P型基区（9）的两侧，P型隔离区（7）间隔位于重掺杂N型区（10）远离第一P型基区（9）的一侧，且位于第一P型阳极（5）的上表面，P型隔离区（7）的顶层中具有重掺杂P型隔离区（8）；

第一P型基区（9）的顶层间隔设置有多个第一N型阴极（11），多个第一N型阴极（11）之间的间隙为第一P型基区（9）形成的阴极短路孔（12）；

正面金属结构包括阴极电极（22）和第一正面电极（18），所述阴极电极（22）位于第一N型阴极（11）和所述阴极短路孔（12）上，第一正面电极（18）位于所述第一P型基区（9）上，用于作为第一NPNP晶闸管（26）的基极。

4.根据权利要求3所述的一种具有U-MOSFET和晶闸管的可编程过电压保护器件，其特征在于，所述第一U-MOSFET（24）的元胞结构包括由下至上依次层叠设置的第一背面金属（21）、N型衬底（13）和第一正面电极（18）；N型衬底（13）为N型硅单晶；

其中，N型衬底（13）的底层设置有重掺杂N型漏极接触区（14），重掺杂N型漏极接触区（14）位于所述第一背面金属（21）的上表面，且其一侧与所述重掺杂P型阳极接触区（6）的一侧接触；

N型衬底（13）的顶层设置有侧面相互接触的P型体区（16）和第一栅氧化层（19）；P型体区（16）靠近P型隔离区（7）的一侧设置，第一栅氧化层（19）远离P型隔离区（7）的一侧设置，P型体区（16）的顶层设置有侧面相互接触的重掺杂P型接触区（15）和重掺杂N型源区（17），重掺杂N型源区（17）的一侧与第一栅氧化层（19）的一侧接触；第一栅氧化层（19）中具有第一多晶硅栅电极（20）；

第一正面电极（18）位于重掺杂P型接触区（15）和重掺杂N型源区（17）上，用于作为第一U-MOSFET（24）的源极。