[实用新型]一种基于P-型SOI衬底的TVS保护器件

权利要求书

1.一种基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，采用SOI衬底硅片，由金属框架封装，其特征在于，所述的SOI衬底为P-型SOI衬底，自下而上包括P-衬底、氧化埋层和P-层，其中，

在P-层依序有第一氧化层深槽、第一P+区、第一P-区、第一N-区、第一N+区、第二氧化层深槽、第二P+区、第二P-区、第二N-区、第二N+区、第三氧化层深槽，均与氧化埋层相接；在第一、二P-区、N-区上表面有第一、二氧化层浅槽；第一P+区上表面有金属层，经导线连接金属框架封装的接地端；第一N+区和第二P+区上表面有金属层引出IO端，第二N+区有金属层经导线与金属框架封装的Vcc端电连接；

在P-衬底有等间距、等深度和等宽度的多个N+Poly槽经金属层与封装框架的Vcc端电连接，P+槽经金属层与封装框架的接地端连接，构成IO端、VCC端、接地端三端，同时保护电路中的IO信号端和电源VCC端，由正面低掺杂的P-/N-形成两个结构、性能、效率相同的降电容二极管一、二，由P-衬底的多个N+/P-衬底阵列形成主TVS管。

2.根据权利要求1所述的基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，其特征在于，所述的SOI衬底硅片中，P-型衬底的电阻率为45~165Ω*cm，衬底硅厚度600~700μm；氧化埋层的厚度为3500A~6000A，作为绝缘层；P-层厚度为0.5~1μm，电阻率为50~200Ω*cm。

3.根据权利要求1或2所述的基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，其特征在于，所述的N+Poly槽为三个，由三个N+/P-衬底阵列构成所述的TVS管。

4.根据权利要求3所述的基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，其特征在于，所述的N+Poly槽的槽深8~20μm，槽宽2~4μm，槽间距4~8μm，N+Poly槽内的N+Poly电阻率为0.001~0.005Ω*cm。

5.根据权利要求1或2所述的基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，其特征在于，所述的第一、三氧化层深槽和第二氧化层深槽分别设在P-层的二侧及中间位置，为宽度0.8~1.5μm、深度均与氧化埋层相连且槽内填充二氧化硅的氧化层深槽。

6.根据权利要求1或2所述的基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，其特征在于，所述的第一、二氧化层浅槽的深度在0.2~0.5μm，作为绝缘隔离层在浅槽内填充二氧化硅。

7.根据权利要求1或2所述的基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，其特征在于，所述的SOI衬底硅片的P-层上表面和P-衬底的底部至少有厚度为200~300Å薄氧化层。

8.根据权利要求7所述的基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，其特征在于，所述的P-衬底的底部薄氧化层有增强型二氧化硅淀积层，使氧化层厚度达到0.6~1μm。

9.根据权利要求1或2所述的基于P-型SOI衬底的TVS保护器件，其特征在于，在P-衬底底部有金属层，厚度为4~6μm，并将连接N+poly槽的金属层设为大面积占比，其占整个P-衬底表面积的60%~75%。