[实用新型]低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器

说明书

本实用新型公开了一种低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器，包括第一导电类型衬底，第一导电类型衬底上设有第二导电类型外延，第二导电类型外延上设有第一导电类型埋层，第二导电类型外延上设有第一导电类型高阻外延，第一导电类型高阻外延上设有沟槽，沟槽将第一导电类型高阻外延和第二导电类型外延构成的整体结构分成第一区域、第二区域、第三区域，第一区域和第三区域上设有第二导电类型注入区Ⅰ，第二区域上设有第一导电类型注入区和第二导电类型注入区Ⅱ。本实用新型采用纵向SCR和横向二极管结合的结构，同时兼顾了低电容、低残压、低触发电压、面积小以及ESD和浪涌防护能力强的特点，能够很好的满足IC芯片对保护器件的需求。

技术领域

本实用新型涉及静电防护领域，特别涉及一种低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器。

背景技术

目前，通常作为ESD和浪涌保护的器件一般不能同时兼顾低电容、低残压、低触发电压、面积小以及ESD和浪涌防护能力强的特点。可控硅（Silicon Controlled Rectifier，简称SCR）器件由于低维持电压的特性，相对于其他保护器件具有更高的单位面积保护性能。

由于工艺线宽越来越小，IC芯片变的越来越脆弱，这就要求ESD和浪涌保护器件能够具有更高的保护能力和具有更低的正反向钳位电压。目前单纯的纵向SCR结构具有较低的正向钳位电压和较高的ESD和浪涌保护能力，但是反向钳位电压和ESD及浪涌保护能很差。横向SCR器件可以解决上述问题，但是由于占用芯片面积较大且工艺复杂，大大增加了生产制造成本。

由于现有IC芯片的应用频率越来越高，要求防护器件的电容越小越好，同时又需要防护器件具有更好的防护能力和更低的钳位电压。目前现有的ESD和浪涌防护器件大多采用PN结的结构来做保护器件，但是该种类型的器件具有钳位电压高，防护能力差和电容高的缺点，随着IC芯片的应用频率越来越高，高阻类型的防护器件将很难满足应用的需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、成本低、ESD和浪涌防护能力强的低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器，包括第一导电类型衬底，第一导电类型衬底上表面设有第二导电类型外延，第二导电类型外延上表面两侧设有第一导电类型埋层，第二导电类型外延上表面设有第一导电类型高阻外延且第一导电类型高阻外延覆盖第一导电类型埋层，第一导电类型高阻外延上设有若干纵向贯穿第一导电类型高阻外延和第二导电类型外延的沟槽，沟槽中填充氧化层，所述沟槽将第一导电类型高阻外延和第二导电类型外延构成的整体结构从左至右分成三个区域，并记为第一区域、第二区域、第三区域，第一导电类型高阻外延上表面位于第一区域和第三区域的位置处设有第二导电类型注入区Ⅰ，第一导电类型高阻外延上表面位于第二区域的位置处设有第一导电类型注入区和第二导电类型注入区Ⅱ。

上述低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器，在第一区域和第三区域中，第一导电类型高阻外延与第二导电类型注入区Ⅰ形成纵向SCR结构，底部接GND；在第二区域中，第一导电类型高阻外延、第一导电类型注入区和第二导电类型注入区Ⅱ形成横向二极管结构，其中第一导电类型注入层通过金属线与第一区域连接，第二导电类型注入区Ⅱ通过打线与SUB连接。

上述低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器，第一区域和第三区域的第二导电类型注入区Ⅰ为梳齿型结构。

上述低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器，第二区域为第一导电类型注入区和第二导电类型注入区Ⅱ相互交错的结构。

上述低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器，所述第一导电类型衬底的电阻率为0.002Ω.cm~0.005Ω.cm。

上述低电容低钳位电压的SCR瞬态电压抑制器，所述第二导电类型外延的电阻率为0.01Ω.cm~0.015Ω.cm。