[实用新型]一种过压保护设备

说明书

技术领域

本公开涉及保护电子电路免受过压，并且更具体地涉及一种保护免受过压(比如静电放电)的设备。

背景技术

图1是电路图，展示了在美国专利申请US2015/02221628 A1中公开的过压保护电路1。电路1连接在待保护电路的两个输入/输出端子IO1和IO2与参考端子GND之间。电路1包括串联在输入/输出端子IO1与参考端子GND之间的正向二极管和具有反向控制的雪崩电压的二极管5。保护电路进一步包括串联在输入/输出端子IO2与参考端子GND之间的正向二极管7和具有反向控制的雪崩电压的二极管 9。端子IO1和IO2上的信号可以例如是二进制数据信号。在端子IO1 上有过压的情况下，该过压由二极管3和二极管5移除。然后该过压被限制为大于该数据信号的正常正电压的电压。在端子IO2上有过压的情况下，该过压由二极管7和二极管9移除。然后该过压被限制为大于该数据信号的正常正电压的电压。

期望保护电路既不影响操作也不影响待保护电路的性能，还不影响所提供信号的形状。具体地，如果待保护端子上的信号是二进制方形脉冲信号，为了保持这一信号的方形形状，保护电路的总电容应该尽可能的低。

实用新型内容

实施例提供了一种保护免受具有小电容的静电放电的设备。

实施例提供了一种保护免受静电放电的设备，该设备依次包括：第一导电类型的极重掺杂半导体衬底；第二导电类型的第一重掺杂掩埋半导体层；该第二导电类型的第一轻掺杂半导体层；以及该第一导电类型的第二重掺杂层，该设备进一步包括在该第一掩埋层与该第一层之间的、该第一导电类型的第三掺杂层，该第三掺杂层具有能够在该第一层与该第三层的结处形成具有反向偏压穿通操作的二极管的厚度和掺杂剂原子浓度。

根据实施例，该第一掩埋层、该第三层、该第一层以及该第二层堆叠在该衬底的第一部分上，其中，该衬底进一步包括第二区域，该第二区域支撑：该第一导电类型的第二重掺杂掩埋半导体层；该第二导电类型的第四轻掺杂半导体层；以及该第一导电类型的第五重掺杂半导体层。

根据实施例，第三层具有在0.5μm至3μm范围内的厚度，足够薄以避免影响雪崩中的电路操作。

根据实施例，第三层具有在5×10¹⁴至5×10¹⁶个原子/cm³范围内的最大掺杂剂原子浓度。

根据实施例，第一层和第四层同时形成。

根据实施例，第一层通过外延而形成。

根据实施例，第一触点金属喷镀位于第二层上，并且第二触点金属喷镀位于第五层上。

另一个实施例提供了一种保护免受能够发生在待保护电路的第一输入/输出端子上的放电的电路，该保护电路包括串联在所述端子与参考端子之间的：第一正向二极管；具有穿通操作的反向二极管；第二正向二极管；以及具有反向控制的雪崩电压的第一二极管。

根据实施例，该保护电路进一步包括串联在待保护电路的第二输入/输出端子与参考端子之间的：第三正向二极管；以及具有反向控制的雪崩电压的第一二极管。

另一个实施例提供了一种制造保护免受静电放电的设备的方法，该方法包括以下步骤：向第一导电类型的极重掺杂半导体衬底中注入第二导电类型的第一重掺杂掩埋层；向该衬底中注入该第一导电类型的第二重掺杂掩埋层；通过外延形成该第二导电类型的第一轻掺杂层；以及形成该第一导电类型的第二重掺杂层，该方法包括执行一系列退火，使得来自该衬底的掺杂剂原子扩散穿过该第一掩埋层以便在该第一掩埋层与该第一层之间形成该第一导电类型的第三层。

根据实施例，该衬底的掺杂剂原子扩散系数大于该第一掩埋层的掺杂剂原子扩散系数。

根据实施例，该衬底是掺杂硼的，并且第一掩埋层是掺杂砷的。

根据本公开的实施例的静电放电保护设备能够保护电子电路免受过压。

前述和其他特征和优势将结合附图在特定实施例的以下非限制性描述中详细讨论。

附图说明

图1，如上所述，展示了保护免受静电放电的电路；

图2展示了保护免受静电放电的电路的实施例；

图3展示了保护免受静电放电的设备的实施例；并且

图4和图5是图形，示出了图3的保护免受静电放电的电路的掺杂水平。

具体实施方式

为了清楚起见，相同部件在各个附图中以相同的参考标号标示，并且各个附图并不按比例绘制。为清楚起见，仅示出并详述对于理解所描述的实施例有用的那些元件。