[实用新型]一种低电容瞬态电压抑制器

说明书

本实用新型涉及一种低电容瞬态电压抑制器，采用衬底硅片，在TVS器件结构基础上，在衬底与外延之间增加N+埋层，并通过深N+/浅N+区引出，或者，在衬底与外延之间增加P+埋层，并通过深P+/浅P+区引出。本实用新型与传统低容结构的TVS器件，在不增加硅片面积的情况下，通过增加电流导通面积，使抗浪涌及静电释放的能力得以大幅提升，满足高速信号传输端口的要求，可以应用在诸如网口、RJ45、无线局域网、笔记本电脑等设备中。

技术领域

本实用新型属于半导体保护器件领域，尤其涉及应用于信号端口的低电容瞬态电压抑制器。

背景技术

瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressors，简称TVS）是一种普遍使用的保护器件，它具有极快的响应速度和相当大的浪涌泄放能力。当它经受瞬间的高能量浪涌或静电冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗转变为低阻抗，以泄放一个瞬间大电流，同时把它两端的电压钳位在一个较小值，从而保护后级电路芯片不受瞬态高压浪涌脉冲的冲击，因此TVS是一种必不可少的保护类器件。

当瞬态电压抑制器应用于各类信号传输端口时，一方面要求其具有较高浪涌和静电防护能力。另一方面，要求其自身的寄生电容要小，因为当电容较大时，会影响信号传输，造成数据丢失，将会严重影响信号传输的质量。

传统技术为了提高瞬态电压抑制器的防护能力，通常采用增大器件面积获得更大的结面积来提升浪涌和静电能力。但与此同时，器件的寄生电容会明显增大，导致信号传输时容易发生数据丢失，无法满足高速信号端口传输的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型目的在于：提供一种低电容瞬态电压抑制器，电容维持在原有较小的水平，通过优化电流导通路径，具有较高浪涌和静电防护能力，以满足高速信号传输端口对瞬态电压抑制器的性能需求。

本实用新型目的通过下述方案实现：一种低电容瞬态电压抑制器，采用N+衬底硅片，包括：

N+衬底层，在N+衬底正面生长一层P-外延层和背面作为接地端的金属层；

在P-外延层上表面内有N+埋层，在N+埋层上连接深N+区，深N+区之间的P+区与P-外延相连接；

在深N+区和P+区上表面有浅N+层；

浅N+层上有正面金属层，作为输入端。

在上述方案基础上，所述的N+衬底硅片电阻率为0.0005~0.01Ω*cm。

在上述方案基础上，进一步的，可在P-外延与N+衬底之间增加一个浓度缓冲薄层。

优选的，所述的P-外延层厚度为4~12μm，电阻率为20~200Ω*cm。

所述的N+埋层离子注入的元素为锑或砷，注入剂量1E15~1E16/cm²，注入能量100~120KeV，注入角度为7度。

本实用新型提供一种性能更优的瞬态电压抑制器，依序包括：N+衬底、P-外延层、N+埋层、形成的P+区和深N+区的P型外延层、浅N+区，在浅N+区上表面有连接输入端的正面金属层，在N+衬底背面有连接地端的背面金属层，其中，N+埋层在P-外延层的上表面内，深N+区在N+埋层上表面。

本实用新型一种低电容瞬态电压抑制器，通过下述步骤制造得到，至少包括下述步骤：

步骤1：首先选用N+型衬底硅片，然后在其上表面生长一层厚度为4~12μm和电阻率为20~200Ω*cm的P-外延层；

步骤2：在P-外延层上表面，通过N+埋层光刻、离子注入，在其表面局部进行N+埋层注入，并进入高温炉管进行热过程推进；