[实用新型]一种双向对称的TVS二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种TVS二极管，尤其涉及一种双向对称的TVS二极管。

背景技术

如今以TVS（Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制器）为代表的保护器件在生活中的应用越来越广泛，各种I/O接口都有它的身影。集成电路的工作环境是多样的，在交流环境中，就必须TVS二极管是双向对称的，否则被保护器件仍会被损坏。

传统的双向对称的TVS二极管多采用N衬底1加P外延2加N+注入区域3，相互叠加的一种NPN结构，如图1所示。根据工作电压的不同，可以调节N+注入区域3的深度、P外延2的厚度以及P外延2的电阻率来实现。但是这种结构在现实中由于受到太多干扰因素，很难做到完全的对称。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种结构简单的双向对称的TVS二极管。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种双向对称的TVS二极管，包括：

P+衬底；

N-外延层，形成于所述P+衬底上；

P阱区，形成于所述N-外延层中；

P+注入区，形成于所述P阱区中；

两个N+注入区，每个所述N+注入区均形成于所述P+注入区中；

多个沟槽，每个所述沟槽均形成于所述N-外延层中并延伸至所述P+衬底中；

氧化层，形成于所述N-外延层上；

金属层，形成于所述氧化层上。

本实用新型一个较佳实施例中，一种双向对称的TVS二极管进一步包括所述P+衬底的电阻率为0.014-0.020ohm.cm。

本实用新型一个较佳实施例中，一种双向对称的TVS二极管进一步包括所述N-外延层的电阻率为150ohm.cm，所述N-外延层的厚度为7.3μm。

本实用新型一个较佳实施例中，一种双向对称的TVS二极管进一步包括所述P+注入区的深度为1.5μm。

本实用新型一个较佳实施例中，一种双向对称的TVS二极管进一步包括所述沟槽的深度为7.5μm。

本实用新型一个较佳实施例中，一种双向对称的TVS二极管进一步包括所述氧化层的厚度为2μm。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型结构简单，能够轻松实现TVS双向对称，避免被保护器件的损坏，成本低廉，采用沟槽进行隔离，减小芯片面积，便于封装。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例的等效电路图；

图中：4、P+衬底，5、N-外延层，6、P阱区，8、P+注入区，10、N+注入区，12、沟槽，14、氧化层，16、金属层。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种双向对称的TVS二极管，包括P+衬底4、N-外延层5、P阱区6、P+注入区8、两个N+注入区10、多个沟槽12、氧化层14和金属层16。

P+衬底4，其为P型衬底，优选P+衬底4为<100>晶向，电阻率为0.014-0.020 ohm.cm。

N-外延层5，形成于P+衬底4上。优选N-外延层5的电阻率为150ohm.cm，N-外延层5的厚度为7.3μm。

P阱区6，形成于N-外延层5中。优选P阱区6通过往N-外延层5中注入5e14离子/c㎡、80KeV的硼原子而形成，由于N-外延层5的电阻率很高，因此P阱区6与N-外延层5所形成的PN结的击穿电压很大，约70V。

P+注入区8，形成于P阱区6中。优选P+注入区8通过往P阱区6中注入1e14离子/c㎡、70KeV的硼原子而形成，对P阱区6里面的杂质浓度起到调节作用，P+注入区8的深度约为1.5μm。

两个N+注入区10，每个N+注入区10均形成于P+注入区8中。优选N+注入区10通过往P+注入区8注入4.5e15离子/c㎡、60KeV的磷原子而形成。两个N+注入区10与P+注入区8中间部分形成了两个背靠背的二极管D1，这两个二极管D1击穿电压相等，均为6V，横向对称。