[发明专利]一种自隔离非对称垂直型瞬态电压抑制保护器件有效
申请号: | 202111325282.9 | 申请日: | 2021-11-10 |
公开(公告)号: | CN113764406B | 公开(公告)日: | 2022-03-01 |
发明(设计)人: | 朱伟东;赵泊然 | 申请(专利权)人: | 江苏应能微电子有限公司 |
主分类号: | H01L27/02 | 分类号: | H01L27/02 |
代理公司: | 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 | 代理人: | 丁燕华 |
地址: | 213002 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 隔离 对称 垂直 瞬态 电压 抑制 保护 器件 | ||
本发明公开了一种自隔离非对称垂直型瞬态电压抑制保护器件,包括P型衬底、N型基区、P型基区、第一N+注入区、第二N+注入区、第一P+注入区、第二P+注入区、第一表面结构和第二表面结构,第一表面结构包括第一场氧化层和第二电极金属层,第二表面结构包括第二场氧化层和第二电极金属层。本发明将NPN与PNP进行垂直整合,内部实现自隔离的同时,通过调整NPN与PNP基区掺杂浓度来调整其工作电压,很好地规避了二极管串带来的问题,既实现两个方向不同的维持电压Vh与回扫特性,又实现器件内部自隔离。
技术领域
本发明属于电子科学与技术领域,具体涉及一种自隔离非对称垂直型瞬态电压抑制保护器件。
背景技术
瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor,简称为TVS)是系统应用中必须的浪涌保护器件,而各类TVS的用途均不相同。在双电源线系统中,两个电源往往电压不同,因此在其之间需要悬浮设计一个非对称TVS器件,该TVS通常采用二极管串的方式实现。而二极管串钳位电压高,保护能力弱,高压应用需要串联多个器件,因此芯片面积较大,成本高昂,效费比低,因此亟需优化。
对于浪涌保护而言,双向NPN结构是一种可用于5 V电源浪涌设计的可靠器件,但由于双向NPN特性对称,因此难以应用于非对称电源的浪涌保护。而PNP器件是一种弱回扫器件,可用于各类电压的保护。
发明内容
为了解决现有技术存在的技术问题,本发明提供一种自隔离非对称垂直型瞬态电压抑制保护器件,将NPN与PNP进行垂直整合,内部实现自隔离的同时,通过调整NPN与PNP基区掺杂浓度来调整其工作电压,很好地规避了二极管串带来的问题,既实现两个方向不同的维持电压Vh与回扫特性,又实现器件内部自隔离。
本发明中主要采用的技术方案为:
一种自隔离非对称垂直型瞬态电压抑制保护器件,包括:
P型衬底;
N型基区,所述N型基区设置在P型衬底上端,所述N型基区外侧被P型衬底包裹,且所述N型基区的上端露出P型衬底,且与P型衬底齐平,所述N型基区的下端沉入P型衬底中;
P型基区,所述P型基区设置在P型衬底上端,所述P型基区外侧被P型衬底包裹,且所述P型基区的上端露出P型衬底,且与P型衬底齐平,所述P型基区的下端沉入P型衬底中,所述P型基区和N型基区并列设置,且与N型基区之间存在间隙;
第一N+注入区,所述第一N+注入区设置在P型基区上,所述第一N+注入区外侧被P型基区包裹,所述第一N+注入区的上端露出P型基区,且与P型基区上表面齐平;
第二N+注入区,所述第二N+注入区设置在P型衬底底端,所述第二N+注入区外侧被P型衬底包裹,所述第二N+注入区的下端露出P型衬底,且与P型衬底齐平,所述第二N+注入区的上端沉入P型衬底,所述第一N+注入区和第二N+注入区上下对应设置;
第一P+注入区,所述第一P+注入区设置在N型基区上,所述第一P+注入区外侧被N型基区包裹,所述第一P+注入区的上端露出N型基区,且与N型基区上表面齐平;
第二P+注入区,所述第二P+注入区设置在P型衬底底端,所述第二P+注入区外侧被P型衬底包裹,所述第二P+注入区的下端露出P型衬底,且与P型衬底齐平,所述第二P+注入区的上端沉入P型衬底,所述第一P+注入区和第二P+注入区上下对应,所述第二P+注入区与第二N+注入区并列设置,且与第二N+注入区之间存在间隙;
第一表面结构,所述第一表面结构设置在所述P型衬底的上表面,用于芯片封装焊接;
第二表面结构,所述第二表面结构设置在所述P型衬底的下表面,用于芯片封装焊接。
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H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的