[发明专利]单片集成的新型双重突波保护器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种突波保护器件，尤其涉及一种单片集成的新型双重突波保护器件及其制作方法。

背景技术

在电子设备和系统中，总会存在一些电压突变甚至是外界的干扰，如静电等，我们把这些瞬态过电压通称为“突波”，这些突波的存在会影响电子器件和系统的可靠性，为了消除这些意外出现的瞬态过电压，现在市面上已经出现了很多TVS(瞬变电压抑制二极管)器件。

现有技术中的TVS元件一般是n+p+齐纳二极管或是陶瓷压变电阻器，该元件一般是采用分流的原理，在被保护器件或系统被击穿之前，该保护器件先被击穿，从而将电流引导出去，达到保护后级的目的。目前的几种TVS器件有二极管式TVS器件、气体放电管、晶闸管式TVS器件、滤波器等。

现有技术中的突波保护器件至少存在以下缺点：

结构单一并且是分立器件的形式，这样的器件能够保护的突波形式单一，在实际应用时，为了保护系统的安全，往往采用多种突波保护器件串联的形式，这样才能符合系统的需求；而且现有技术中的突波器件不能集成在系统芯片内部。

发明内容

本发明的目的是提供一种防突波效果提高，同时可以集成到芯片上的单片集成的新型双重突波保护器件及其制作方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的单片集成的新型双重突波保护器件，包括LDMOS器件，还包括二极管组，所述二极管组包括多个以下列方式背靠背串联的二极管：

-N-P-…-N-P-N-P-N-…-P-N-；

所述二极管组的一端连接到所述LDMOS器件的漏极，另一端连接到所述LDMOS器件的栅极。

本发明的上述的单片集成的新型双重突波保护器件的制作方法，在制作完成LDMOS器件后，在所述LDMOS器件的栅极区域制作二极管组，具体包括步骤：

首先，在所述LDMOS器件的栅氧化层上采用化学气相淀积的方法淀积一层多晶硅，厚度为0.5微米到3微米之间，淀积的时候，同步掺杂硼，形成P型多晶硅；

然后，采用光刻方法，在多晶硅上定义出n区，然后采用离子注入的方法注入磷离子，使该部分形成n区；

之后，在上面淀积一层钝化层；

最后，在金属化的时候，直接将二极管的两端和LDMOS的栅极、漏极短接在一起。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种单片集成的新型双重突波保护器件及其制作方法。由于突波保护器件包括LDMOS器件和背靠背串联的二极管，二极管的一端连接到LDMOS器件的漏极，另一端连接到LDMOS器件的栅极。在工作原理和结构上等效于二极管和LDMOS的组合，优点是防突波效果提高，同时可以集成到芯片上，减少突波器件的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明的单片集成的新型双重突波保护器件的等效电路图；

图2为本发明中的二极管结构示意图；

图3为LDMOS器件的基本剖面结构示意图；

图4为本发明的单片集成的新型双重突波保护器件的剖面结构示意图；

图5为本发明的单片集成的新型双重突波保护器件随着漏极电压上升的电流变化曲线示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明的单片集成的新型双重突波保护器件，其较佳的具体实施方式是，包括LDMOS器件，还包括二极管组，所述二极管组包括多个以下列方式背靠背串联的二极管：-N-P-…-N-P-N-P-N-…-P-N-；

所述二极管组的一端连接到所述LDMOS器件的漏极，另一端连接到所述LDMOS器件的栅极。

所述二极管组在多晶硅薄膜上通过离子注入的方法制作形成。具体二极管组可以制作在所述LDMOS器件的漏极和栅极之间的栅氧化层上。

所述LDMOS器件的沟道的宽长比大于或等于10。比如，LDMOS器件的沟道长为5微米，宽为50微米。

本发明的保护器件可以有多个相互并联。