[实用新型]双向TVS器件与电子设备

说明书

本实用新型提供了一种双向TVS器件与电子设备，其中的隔离槽自外延层的表面延伸至所述衬底内，所述有源区形成于所述外延层的表面；所述隔离槽内填充有槽内多晶硅；其中，每个有源区分布于对应的两个隔离槽之间，且不同有源区分布于不同的两个隔离槽之间；两个隔离槽之间的外延层部分与所连接的一个有源区间形成第一PN结，两个隔离槽之间的外延层部分与所述衬底间形成第二PN结。

技术领域

本实用新型涉及领域半导体领域，尤其涉及一种双向TVS器件与电子设备。

背景技术

TVS(即Transient Voltage Suppressor)器件，可理解为瞬态二极管，其是一种二极管形式的高效能保护器件。TVS器件能在极短时间内承受反向电压冲击，使两极间的电压钳位于一个特定电压上，避免后面的电路受到冲击。其中的双向TVS器件可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲。进一步的方案中，可形成低电容的双向TVS器件，

目前市场上有多种低电容双向TVS器件的产品结构中，对于电容值在1pF以下的TVS器件，通常在器件结构中串联普通二极管的方式降低整体电容；对于电容值在2～5pF范围的TVS器件，通常采用减小有源区的面积来满足容值的需求，但是减小有源区面积的同时，TVS器件的浪涌能力以及ESD防护能力也会随之减小，这与市场需求的低电容产品高ESD防护能力相矛盾，因此，仅仅减小有源区面积很难满足器件高浪涌、高ESD防护能力的需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种双向TVS器件与电子设备，以解决很难满足器件高浪涌、高ESD防护能力的需求的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种双向TVS器件，包括：衬底、外延层、多个有源区、多个隔离槽、主氧化层、图形化的第一金属层、第二金属层与钝化层；

所述外延层设于所述衬底的第一侧，所述第二金属层设于所述衬底的第二侧；

所述隔离槽自所述外延层的目标侧表面延伸至所述衬底内，所述有源区形成于所述外延层的目标侧表面；所述目标侧指所述外延层的相背于所述衬底的一侧；所述隔离槽内填充有槽内多晶硅；

其中，每个有源区分布于对应的两个隔离槽之间，且不同有源区分布于不同的两个隔离槽之间；所述对应的两个隔离槽之间的外延层部分与所连接的一个有源区间形成第一PN结，所述对应的两个隔离槽之间的外延层部分与所述衬底间形成第二PN结；

所述主氧化层设于所述外延层的目标侧，所述主氧化层覆盖各隔离槽的槽口并连接所述槽内多晶硅，所述主氧化层设有多个接触孔，每个接触孔连接对应的一个有源区，所述图形化的第一金属层设于所述主氧化层，且所述第一金属层穿过所述接触孔与对应的有源区连接；

所述钝化层设于所述主氧化层与所述第一金属层的相背于所述外延层的一侧。

可选的，所述有源区为N+有源区，所述衬底为N型衬底，所述外延层为P型外延层。

可选的，所述主氧化层是第二TEOS层。

可选的，所述隔离槽内还设有槽内氧化层，所述槽内氧化层设于所述隔离槽的内壁与所述槽内多晶硅之间。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备，包括第一方面涉及的双向TVS器件。

本实用新型提供的双向TVS器件与电子设备中，基于填充有多晶硅的隔离槽，因其贯穿外延层而延伸至衬底，故而，可改善PN结结边缘的电势分布，增强器件的防浪涌能力，同时，所填充的多晶硅也可进一步提升防浪涌能力。此外，隔离槽所形成的隔离功能可将使得各有源区分隔独立，有效防止各个有源区之间横向电场的干扰。

本实用新型还基于第一PN结与第二PN结形成穿通型的结构(例如穿通型的NPN结构)，其可具有一定的伪回退特性，降低双向TVS器件的钳位电压。