[发明专利]一种双向TVS器件及其制备方法

权利要求书

1.一种双向TVS器件，包括：

第一掺杂类型的衬底；

位于所述衬底上的第二掺杂类型的外延层，其中，第二掺杂类型和第一掺杂类型相反；

隔离结构，从所述外延层的表面延伸至所述衬底中，在所述外延层中限定出相互隔离的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域以及第五区域；其中，在第一区域、第二区域、第三区域、第四区域内分别形成第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管，在第五区域内形成三极管；以及

金属互连结构，将第一二极管和第三二极管的负极连接在所述三极管的第一电位，将第二二极管和第四二极管的正极连接在所述三极管的第二电位。

2.根据权利要求1所述的双向TVS器件，其中，所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极连接至第一通道；所述第一二极管的负极、第三二极管的负极、三极管的集电极连接至电源端；所述第二二极管的正极、所述三极管的发射极以及所述第四二极管的正极接地；所述第三二极管的正极和所述第四二极管的负极连接至第二通道。

3.根据权利要求1或2所述的双向TVS器件，其中，还包括：

阱区，位于所述第五区域的外延层中，所述阱区具有第一掺杂类型；

第一掺杂类型的第一掺杂区，位于第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域的外延层中；以及

第二掺杂类型的第二掺杂区，位于第一区域、第二区域、第三区域、第四区域的外延层中以及第五区域的阱区内；

在第一区域、第二区域、第三区域、第四区域内，第一掺杂区、第二掺杂区以及外延层分别构成第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；在第五区域内，第二掺杂区以及阱区构成三极管。

4.根据权利要求3所述的双向TVS器件，其中，第一掺杂类型的第一掺杂区还位于第五区域的阱区内，第五区域内的第一掺杂区与形成三极管发射极的第二掺杂区短接，以在第五区域内形成基极与发射极短接的三极管。

5.根据权利要求3所述的双向TVS器件，其中，在第一区域、第二区域、第三区域、第四区域内，还包括阱区，所述阱区位于所述外延层中，所述第一掺杂区位于所述阱区内，所述第二掺杂区位于所述阱区外。

6.根据权利要求1所述的双向TVS器件，其中，包括隔离层，所述隔离层位于所述衬底和所述外延层之间，所述隔离结构从所述外延层的表面贯穿所述外延层和所述隔离层并延伸至所述衬底中。

7.根据权利要求6所述的双向TVS器件，其中，所述隔离层为本征半导体层或者绝缘层。

8.根据权利要求3所述的双向TVS器件，其中，所述第一掺杂区包括：

第一掺杂类型的注入区；和/或

填充有第一掺杂类型的半导体材料的深槽；

所述第二掺杂区包括：

第二掺杂类型的注入区；和/或

填充有第二掺杂类型的半导体材料的深槽。

9.根据权利要求8所述的双向TVS器件，其中，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区的宽度为1.5um～20um，结深为0.3um～2um。

10.根据权利要求8所述的双向TVS器件，其中，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区的顶部的宽度为1um～3um；深度为2um～6um。

11.根据权利要求3所述的双向TVS器件，其中，在第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域内，第一掺杂区与第二掺杂区交替排列。

12.根据权利要求3所述的双向TVS器件，其中，在第五区域内，所述第一掺杂区、第二掺杂区的俯视形状为条形、矩形、回字形、圆环形中的一种或其组合。

13.根据权利要求1所述的双向TVS器件，其中，所述第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域呈矩阵排列，所述第五区域位于所述矩阵的中心区域。