[发明专利]一种基于可控硅原理的双向可编程过压保护器件

摘要

本发明公开了一种基于可控硅原理的双向可编程过压保护器件，包含：N型衬底硅片；设置在N型衬底内部的P型穿通区；设置在第一、第二两穿通区之间的NPN三极管，包含背面深磷N+扩散区，N型衬底，P型基区，N+发射区，P+基极欧姆接触区；设置在第二、第三两穿通区之间的双向NPNPN可控硅，包含N型背面K区，P型背面短基区，N型长基区衬底，P型正面短基区，N型正面K区，所述P型背面短基区和P型正面短基区同时光刻及扩散形成，N型背面K区和N型正面K区同时光刻及扩散形成。本发明既可以实现双向可编程，双向过压防护，又可以实现更高的集成度、具有更简易的工艺、更小的芯片面积。

主权项

1.一种基于可控硅原理的双向可编程过压保护器件，其特征在于，包含：/nN型衬底硅片(1)；/n设置在N型衬底内部的P型穿通区(2)；/n设置在第一、第二两穿通区之间的NPN三极管，包含背面深磷N+扩散区(3)，N型衬底(1)，P型基区(4)，N+发射区(8)，P+基极欧姆接触区(9a)；/n设置在第二、第三两穿通区之间的双向NPNPN可控硅，包含N型背面K区(10B)，P型背面短基区(5B)，N型长基区衬底(1)，P型正面短基区(5a)，N型正面K区(10a)，所述P型背面短基区(5B)和P型正面短基区(5a)同时光刻及扩散形成，N型背面K区(10B)和N型正面K区(10a)同时光刻及扩散形成；/n设置在第三穿通区内的PNP三极管，包括P型穿通区(2)，N型基区(6)，P型发射区(7)，N+基区欧姆接触区(10b)，所述N+基区欧姆接触区(10b)是同N型正面K区(10a)同时光刻及扩散形成；/n设置在芯片正面表面的钝化层(11)及相应通孔；/n设置在芯片正面及背面的金属层，包括连接NPN三极管基区欧姆接触区P+的金属(12)，作为电极GN为负向过电压参考电位；连接NPN三极管发射区及双向可控硅基区G1的金属连线(13)，提供可控硅I象限的触发信号；连接PNP三极管基区欧姆接触区N+的金属(16)，作为电极GP为正向过电压参考电位；连接PNP三极管发射区及双向可控硅基区G2的金属连线(15)，提供可控硅III象限的触发信号；设置于双向可控硅正面的金属(14)，作为双向可控硅的电极K，用于连接信号输入；设置于NPN三极管、PNP三极管、双向可控硅背面的金属(14)，作为双向可控硅的电极A，用于器件的共地端。/n