氮化物区域包括第二 η型GaN区域；以及 所述第二 P型III族氮化物区域包括第二 P型GaN区域。
7.根据权利要求1所述的ESD保护器件，其中通过单个金属化层，将所述第一η型III族氮化物区域电连接至所述第二 P型III族氮化物区域，并且将所述第一 P型III族氮化物区域电连接至所述第二 η型III族氮化物区域。
8.根据权利要求1所述的ESD保护器件，其中所述单个金属化层包括:第一局部，将所述第一 η型III族氮化物区域连接至所述第二 P型III族氮化物区域；以及第二局部，与所述第一局部分隔开，将所述第一 P型III族氮化物区域连接至所述第二 η型III族氮化物区域。
9.根据权利要求1所述的ESD保护器件，其中通过至少两个不同的金属化层，将所述第一 η型III族氮化物区域电连接至所述第二 P型III族氮化物区域，并且将所述第一 P型III族氮化物区域电连接至所述第二 η型III族氮化物区域。
10.根据权利要求9所述的ESD保护器件，其中: 所述至少两个不同的金属化层中的第一个金属化层包括:第一局部，接触所述第一η型III族氮化物区域；第二局部，接触所述第一 P型III族氮化物区域；第三局部，接触所述第二 η型III族氮化物区域；以及第四局部，接触所述第二 P型III族氮化物区域；所述第一个金属化层的所述局部彼此分隔开；以及 所述至少两个不同的金属化层中的第二个金属化层包括:第一局部，将所述第一金属化层的所述第一局部连接至所述第一金属化层的所述第四局部；以及第二局部，将所述第一金属化层的所述第二局部连接至所述第一金属化层的所述第三局部；所述第二个金属化层的所述第一局部和所述第二局部彼此分隔开，并且与所述第一个金属化层分隔开。
11.根据权利要求1所述的ESD保护器件，其中所述第一III族氮化物p-1-n 二极管和所述第二 III族氮化物P-1-n 二极管是设置在硅衬底上的GaN p-1-n 二极管。
12.—种制造ESD (静电放电)保护器件的方法，所述方法包括: 在半导体衬底上形成第一 III族氮化物p-1-n 二极管； 在所述半导体衬底上形成第二 III族氮化物P-1-n 二极管；以及按反并联布置，将所述第二 III族氮化物P-1-n 二极管连接至所述第一 III族氮化物P-1-n 二极管，使得针对在正向和反向两个方向上的瞬态电流，都在所述第一 III族氮化物P-1-n 二极管或者所述第二 III族氮化物p-1-n 二极管的正向偏置下提供在小于或等于5V的电压箝位。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一III族氮化物p-1-n 二极管包括第一GaN p-1-n 二极管，所述第二 III族氮化物p_i_n 二极管包括第二 GaN p-1-n 二极管，并且所述半导体衬底包括硅衬底。
14.根据权利要求12所述的方法，其中在所述半导体衬底上形成所述第一III族氮化物p-1-n 二极管和所述第二 III族氮化物p-1-n 二极管包括: 在所述半导体衬底上形成第一本征III族氮化物层； 在所述第一本征III族氮化物层上形成η型III族氮化物层； 在所述η型III族氮化物层上形成第二本征III族氮化物层； 在所述第二本征III族氮化物层上形成P型III族氮化物层；以及蚀刻所述P型III族氮化物层、所述第二本征III族氮化物层和所述η型III族氮化物层，以形成所述第一 III族氮化物P-1-n 二极管和所述第二 III族氮化物p-1-n 二极管，所述第一 III族氮化物P-1-n 二极管包括介入在第一 η型III族氮化物区域与第一 P型III族氮化物区域之间的第一本征III族氮化物区域，并且所述第二 III族氮化物P-1-n 二极管包括介入在第二 η型III族氮化物区域与第二 P型III族氮化物区域之间的第二本征III族氮化物区域。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一本征III族氮化物层包括第一本征GaN层，所述η型III族氮化物层包括η型GaN层，所述第二本征III族氮化物层包括第二本征GaN层，并且所述P型III族氮化物层包括P型GaN层。
16.根据权利要求14所述的方法，其中按反并联布置将所述第二III族氮化物p-1-n二极管连接至所述第一 III族氮化物P-1-n 二极管，包括: 将所述第一 η型III族氮化物区域电连接至所述第二 P型III族氮化物区域；以及 将所述第一 P型III族氮化物区域电连接至所述第二 η型III族氮化物区域。
17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述第一η型III族氮化物区域电连接至所述第二 P型III族氮化物区域以及将所述第一 P型III族氮化物区域电连接至所述第二 η型III族氮化物区域包括: 形成单个金属化层，所述单个金属化层包括:第一局部，将所述第一 η型III族氮化物区域连接至所述第二 P型III族氮化物区域；以及第二局部，与所述第一局部分隔开，将所述第一 P型III族氮化物区域连接至所述第二 η型III族氮化物区域。
18.根据权利要求16所述的方法，其中将所述第一η型III族氮化物区域电连接至所述第二 P型III族氮化物区域以及将所述第一 P型III族氮化物区域电连接至所述第二 η型III族氮化物区域包括: 形成第一金属化层，所述第一金属化层包括:第一局部，接触所述第一 η型III族氮化物区域；第二局部，接触所述第一 P型III族氮化物区域；第三局部，接触所述第二 η型III族氮化物区域；以及第四局部，接触所述第二 P型III族氮化物区域；所述第一金属化层的所述局部彼此分隔开；以及 形成第二金属化层，所述第二金属化层包括:第一局部，将所述第一金属化层的所述第一局部连接至所述第一金属化层的所述第四局部；以及第二局部，将所述第一金属化层的所述第二局部连接至所述第一金属化层的所述第三局部；所述第二金属化层的所述第一局部和所述第二局部彼此分隔开，并且与所述第一金属化层分隔开。
19.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一本征GaN层至少2μ m厚，所述η型GaN层至少3 μ m厚，所述第二本征GaN层至少2 μ m厚，以及所述P型GaN层至少I μ m厚。
20.—种ESD (静电放电)保护器件，包括: 第一 III族氮化物P-1-n 二极管；以及 第二 III族氮化物p-1-n 二极管，按反并联布置连接至所述第一 III族氮化物p_i_n二极管，在所述第一 III族氮化物p-1-n 二极管和所述第二 III族氮化物p-1-n 二极管之间的每个连接点形成所述ESD保护器件的端子，当所述第一 III族氮化物p-1-n 二极管或者所述第二 III族氮化物P-1-n 二极管中的一个在正向偏置下时，跨所述ESD保护器件的电压被限制在5V或者更小。
【专利摘要】本发明的各个实施例涉及基于III族氮化物的ESD(静电放电)保护器件。ESD保护器件按包括第一III族氮化物p-i-n二极管和按反并联布置连接至第一III族氮化物p-i-n二极管的第二III族氮化物p-i-n二极管，该反并联布置配置为，针对在正向和反向两个方向上的瞬态电流都在第一或第二III族氮化物p-i-n二极管的正向偏置下提供在5V或者更小的电压箝位。还提供了一种制造ESD保护器件的相应方法。
【IPC分类】H01L27-02, H01L29-868
【公开号】CN104851880
【申请号】CN201510079813
【发明人】H·韦特曼
【申请人】英飞凌科技股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年2月13日
【公告号】DE102015101935A1, US20150236008