CN111564438A - 一种瞬态电压抑制保护器件、制作工艺及电子产品 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种瞬态电压抑制保护器件、制作工艺及电子产品，所述瞬态电压抑制保护器件包括，衬底，第一阱，第二阱，第一注入区和第二注入区；所述第一阱和第二阱依次从左到右相互间隔设置在所述衬底上，所述第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与所述衬底的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；所述电子产品包括上述瞬态电压抑制保护器件，本发明实施例公开的技术方案可以在较低电压下触发开启保护，并且电容很小，同时制作工艺简单。

Description

一种瞬态电压抑制保护器件、制作工艺及电子产品
技术领域
本发明实施例涉及集成电路技术领域，具体涉及一种瞬态电压抑制保护器件、制作工艺及电子产品。
背景技术
随着电子产品信号传输速率不断增加，后端IC器件工艺制程越来越先进，电子产品对ESD(静电释放)和EOS(电气过应力)的承受能力越来弱，这就需要增加瞬态电压抑制保护器件(TVS)对电子产品后端IC进行防护，同时对TVS器件提出更高的要求。
现有低电容TVS产品存在工艺复杂，触发电压较高问题，对后端IC防护存在很大问题。
发明内容
本发明提供的实施例一个目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减上述问题。
本发明提供的实施例另一目的在于提供一种瞬态电压抑制保护器件、制作工艺及电子产品，可以在较低电压下触发开启保护功能，并且器件电容很小，制作工艺简单。
第一方面，本发明实施例公开了一种瞬态电压抑制保护器件，包括，衬底，第一阱，第二阱，第一注入区和第二注入区；
所述第一阱和第二阱依次从左到右相互间隔设置在所述衬底上，所述第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与所述衬底的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述衬底作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出。
作为本发明的优选实施例，所述第一阱和第二阱分别与所述衬底之间形成的pn结的结深相同，所述第一注入区和所述第二注入区分别与所述第一阱和第二阱之间形成的pn结的结深相同。
作为本发明的优选实施例，所述第一阱和第二阱掺杂浓度相同，所述第一注入区和第二注入区掺杂浓度相同。
作为本发明的优选实施例，所述第一注入区和第二注入区分别设置在所述第一阱和第二阱中央位置。
作为本发明的优选实施例，所述第一阱和第二阱之间间隔距离为5-20um。
作为本发明的优选实施例，所述衬底作为集电极的电阻率为30-1500Ω·cm。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，通过在衬底上形成从左到右相互间隔设置的第一阱和第二阱，其中，第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与衬底的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区，通过将两个第一阱和第二阱共用一个衬底作为共用集电极，这样可以利用半导体穿通特性，解决了高阻衬底三极管单向截止特性导致器件无法正常单独应用的问题，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以在较低电压下触发开启保护，可以使器件电容减半，获得更小的电容，同时有更高抗浪涌和静电能力。
第二方面，本发明实施例还提供了一种瞬态电压抑制保护器件，包括，衬底，外延层，第一阱，第二阱，第一注入区和第二注入区；
所述外延层设置在所述衬底上，所述第一阱和第二阱依次从左到右相互间隔设置在所述外延层上，所述第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与所述外延层的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述外延层作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出。
作为本发明的优选实施例，所述第一阱和第二阱分别与所述外延层之间形成的pn结的结深相同，所述第一注入区和所述第二注入区分别与所述第一阱和第二阱之间形成的pn结的结深相同。
作为本发明的优选实施例，所述第一阱和第二阱掺杂浓度相同，所述第一注入区和第二注入区掺杂浓度相同。
作为本发明的优选实施例，所述外延层的掺杂浓度小于所述衬底。
作为本发明的优选实施例，所述外延层与所述衬底的掺杂类型相同或者不同。
作为本发明的优选实施例，所述第一注入区和第二注入区分别设置在所述第一阱和第二阱中央位置。
作为本发明的优选实施例，所述第一阱和第二阱之间间隔距离为5-20um。
作为本发明的优选实施例，所述外延层作为集电极的电阻率为30-1500Ω·cm。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，通过在外延层上形成从左到右相互间隔设置的第一阱和第二阱，其中，第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与外延层的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区，通过将两个第一阱和第二阱共用一个外延层作为共用集电极，这样可以利用半导体穿通特性，解决了高阻衬底三极管单向截止特性导致器件无法正常单独应用的问题，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以在较低电压下触发开启保护，可以使器件电容减半，获得更小的电容，同时有更高抗浪涌和静电能力。
第二方面，本发明实施例还提供了一种瞬态电压抑制保护器件的制作工艺，包括，
在衬底上形成与所述衬底掺杂类型相反第一阱和第二阱；
在所述第一阱和第二阱内形成与所述第一阱和第二阱掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述衬底作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出；
或，
在衬底上形成与衬底掺杂类型相同的外延层；
在所述外延层上形成与所述外延层掺杂类型相反第一阱和第二阱；
在所述第一阱和第二阱内形成与所述第一阱和第二阱掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述外延层作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种瞬态电压抑制保护器件的制作工艺的有益效果与上述第一方面或第二方面任一技术方案所述瞬态电压抑制保护器件的有益效果相同，在此不在赘述。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子产品，包括第一方面和第二方面公开的任一技术方案所述的瞬态电压抑制保护器件。
与现有技术相比，本发明实施例提供的电子产品的有益效果与上述第一方面或第二方面任一技术方案所述瞬态电压抑制保护器件的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例公开的瞬态电压抑制保护器件的剖面图；
图2为本发明一个实施例公开的瞬态电压抑制保护器件的等效电路图；
图3为本发明另一个实施例公开的瞬态电压抑制保护器件的等效电路图；
图4为本发明另一个实施例公开的瞬态电压抑制保护器件的剖面图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
申请人经过研究发现，现有技术中存在后端IC器件工艺制程越来越先进，电子产品对ESD(静电释放)和EOS(电气过应力)的承受能力越来弱，这就需要增加瞬态电压抑制保护器件(TVS)对电子产品后端IC进行防护，同时对TVS器件提出更高的要求而现有的TVS产品存在工艺复杂，触发电压较高问题，对后端IC防护存在很大问题。
为了解决上述问题，在本发明实施例提供了瞬态电压抑制保护器件、制作工艺及电子产品，本发明实施例通过在衬底或外延层上形成的从左到右相互间隔设置的第一阱和第二阱，第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区，其中，第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与衬底或外延层的掺杂类型相反，将衬底或外延层作为第一阱和第二阱的共用集电极，通过本发明实施例提供的技术方案利用半导体穿通特性，解决了高阻衬底三极管单向截止特性导致器件无法正常单独应用的问题，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联形成，可以在较低电压下触发开启保护，可以使器件电容减半，获得更小的电容，同时有更高抗浪涌和静电能力。
所以为了解决上述问题，以下通过实施例详细说明本发明。
下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。
第一方面，本发明实施例提供的瞬态电压抑制保护器件，其是一种电流控制型器件，由输入电流控制输出电流，其本身具有电流放大作用，它工作时有电子和空穴两种载流子参与导电过程。
半导体三极管有三个电极，分别是发射极，基极和集电极，半导体三级管在工作时要加工作电压，于是就产生了各极电流，半导体三极管在工作时发射极电流等于基极和集电极电流之和，其中基极电流最小，发射极电流最大，在基极加一很小的电流，在集电极就能输出很大的电流，因此三极管有放大作用。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，包括，N型衬底1，第一P型阱2，第二P型阱7，第一N型注入区3和第二N型注入区8，在保护器件中还包括，层间介质5和其上方的保护层6。
所述第一P型阱2和第二P型阱7依次从左到右相互间隔设置在所述N型衬底1上，使第一P型阱2和第二P型阱7两者之间保持一定的距离，第一P型阱2和第二P型阱7之间间隔距离为5-20um，所述第一P型阱2和第二P型阱7之间需设置预设距离可以有效控制整个保护器件大小，同时也可有效控制了整个保护器件电容大小。
所述第一N型注入区3和第二N型注入区8分别设置在所述第一P型阱2和第二P型阱7中央位置。
所述第一P型阱2和第二P型阱7作为基极，基极处于浮空开路状态，所述第一N型注入区3和第二N型注入区8分别通过金属4连接作为发射极引出，所述N型衬底1作为共用集电极，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
所述N型衬底1，第一P型阱2，第二P型阱7，第一N型注入区3和第二N型注入区8为重掺杂，所述N型衬底1，第一P型阱2和第一N型注入区3掺杂浓度依次增大，所述N型衬底1，第二P型阱7和第二N型注入区8掺杂浓度依次增大。
所述第一P型阱2和第二P型阱7掺杂浓度相同，所述第一N型注入区3和第二N型注入区8掺杂浓度相同，所述第一N型注入区3和第二N型注入区8掺杂浓度为3×1015-8×1015/cm2，所述第一P型阱2和第二P型阱7掺杂浓度为1×1013-3×1014/cm2。
所述N型衬底1作为集电极为高阻衬底，电阻率为30-1500Ω·cm，可以减少整个保护器件的电容。
需要说明的是，三极管集电极和发射极的重要区别是掺杂水平不一样，发射极的掺杂浓度要高得多，集电极和基极的pn结可以承受高的逆向电压，但是发射极和基极pn结并不是用来承载高电压的，所以如果把发射极做为集电极使用，会导致三极管的耐压下降，容易击穿，这也是集电极的掺杂水平不能太高的原因。
所述第一P型阱2和第二P型阱7分别与所述N型衬底1之间形成的pn结的结深相同，所述第一N型注入区3和所述第二N型注入区8分别与所述第一P型阱2和第二P型阱7之间形成的pn结的结深相同，这样可以形成完全对称两个三极管串联，两边完全对称，简化了制作工艺。
本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，相当于两个三极管串联，为双向瞬态电压抑制保护器件，所以无论从那一端连接电源的正极，最后达到的效果是一致的。
从NPN的工艺上来看，NPN是垂直结构，发射极在上边，基极在中间，集电极在下边，本发明实施例中，提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
如图2所示，为本发明实施例一公开的瞬态电压抑制保护器件的等效电路图，如果是在第一P型阱2，第一N型注入区3，N型衬底1组成三极管连接电源正极，则第二P型阱7，第二N型注入区8，N型衬底1组成的三极管连接电源负极。
可以定义N型衬底1的内阻为RNW，当三极管导通时，其中，第一N型注入区和第一P型阱所构成的pn结形成的发射极电流流经第一P型阱和N型衬底所构成的pn结，第二P阱和N型衬底所构成的pn结，第二N型注入区和第二P型阱所构成的pn结到达电源阴极，本发明实施例为由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
如果是在第一P型阱2，第一N型注入区3，N型衬底1组成三极管连接电源负极，则第二P型阱7，第二N型注入区8，N型衬底1组成的三极管连接电源正极。
可以定义N型衬底1的内阻为RNW，当三极管导通时，其中，第二N型注入区和第二P型阱所构成的pn结形成的发射极电流流经第二P型阱和N型衬底所构成的pn结，第一P阱和N型衬底所构成的pn结，第一N型注入区和第一P型阱所构成的pn结到达电源阴极，本发明实施例为由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，通过在衬底上形成从左到右相互间隔设置的第一阱和第二阱，其中，第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与衬底的掺杂类型相反，第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区，通过将两个第一阱和第二阱共用一个衬底作为共用集电极，这样可以利用半导体穿通特性，解决了高阻衬底三极管单向截止特性导致器件无法正常单独应用的问题，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以在较低电压下触发开启保护，可以使器件电容减半，获得更小的电容，同时有更高抗浪涌和静电能力。
实施例二
如图1所示，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，与实施例一不同的是，所述衬底1为P型，所述第一阱2和第二阱7为N型，所述第一注入区3和第二注入区8为P型，在保护器件中还包括，层间介质5和其上方的保护层6。
所述第一N型阱2和第二N型阱7依次从左到右相互间隔设置在所述P型衬底1上，使第一N型阱2和第二N型阱7两者之间保持一定的距离，第一N型阱2和第二N型阱7之间间隔距离为5-20um，所述第一N型阱2和第二N型阱7之间需设置预设距离可以有效控制整个保护器件大小，同时也可有效控制了整个保护器件电容大小。
所述第一P型注入区3和第二P型注入区8分别设置在所述第一N型阱2和第二N型阱7中央位置。
所述第一N型阱2和第二N型阱7通作为基极，基极处于浮空开路状态，所述第一P型注入区3和第二P型注入区8分别通过金属4连接作为发射极引出，所述P型衬底1作为共用集电极，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
所述P型衬底1，第一N型阱2，第二N型阱7，第一P型注入区3和第二P型注入区8为重掺杂，所述P型衬底1，第一N型阱2和第一P型注入区3掺杂浓度依次增大，所述P型衬底1，第二N型阱7和第二P型注入区8掺杂浓度依次增大。
所述第一N型阱2和第二N型阱7掺杂浓度相同，所述第一P型注入区3和第二P型注入区8掺杂浓度相同，所述第一P型注入区3和第二P型注入区8掺杂浓度为3×1015-8×1015/cm2，所述第一N型阱2和第二N型阱7掺杂浓度为1×1013-3×1014/cm2。
所述P型衬底1作为集电极为高阻衬底，电阻率为30-1500Ω·cm，可以减少整个保护器件的电容。
所述第一N型阱2和第二N型阱7分别与所述P型衬底1之间形成的pn结的结深相同，所述第一P型注入区3和所述第二P型注入区8分别与所述第一N型阱2和第二N型阱7之间形成的pn结的结深相同，这样可以形成完全对称两个三极管串联，两边完全对称，简化了制作工艺。
本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，相当于两个三极管串联，为双向瞬态电压抑制保护器件，所以无论从那一端连接电源的正极，最后达到的效果是一致的。
从PNP的工艺上来看，PNP是垂直结构，发射极在上边，基极在中间，集电极在下边，本发明实施例中，提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
如图3所示，为本发明实施例二公开的瞬态电压抑制保护器件的等效电路图，如果是在第一N型阱2，第一P型注入区3，P型衬底1组成三极管连接电源正极，则第二N型阱7，第二P型注入区8，P型衬底1组成的三极管连接电源负极。
可以定义P型衬底1的内阻为RpW，当三极管导通时，其中，第一P型注入区和第一N型阱所构成的pn结形成的发射极电流经由第一N型阱和P型衬底所构成的pn结，第二N型阱和P型衬底所构成的pn结，第二P型注入区和第二N型阱所构成的pn结到达电源阴极，本发明实施例为由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
如果是在第一N型阱2，第一P型注入区3，P型衬底1组成三极管连接电源负极，则第二N型阱7，第二P型注入区8，P型衬底1组成的三极管连接电源正极。
可以定义P型衬底1的内阻为RPW，当三极管导通时，其中，第二P型注入区和第二N型阱所构成的pn结形成的发射极电流经由第二N型阱和和P型衬底所构成的pn结，第一N型阱和P型衬底所构成的pn结，第一P型注入区和第一N型阱所构成的pn结到达电源阴极，本发明实施例为由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，通过在衬底上形成从左到右相互间隔设置的第一阱和第二阱，其中，第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与衬底的掺杂类型相反，第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区，通过将两个第一阱和第二阱共用一个衬底作为共用集电极，这样可以利用半导体穿通特性，解决了高阻衬底三极管单向截止特性导致器件无法正常单独应用的问题，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以在较低电压下触发开启保护，可以使器件电容减半，获得更小的电容，同时有更高抗浪涌和静电能力。
实施例三
如图4所示，与实施例一和实施例二不同的是，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，还包括设置在衬底1上的外延层10，所述外延层10与衬底1的掺杂类型相同或不同，外延层10为N型，衬底1为N型或P型，所述第一P型阱2和第二P型阱7依次从左到右相互间隔设置在所述N型外延层10上，第一P型阱2和第二P型阱7之间间隔距离为5-20um，所述第一P型阱2和第二P型阱7之间需设置预设距离可以有效控制整个保护器件大小，同时也可有效控制了整个保护器件电容大小。
所述第一P型阱2和第二P型阱7分别设置有掺杂类型相反的第一N型注入区3和第二N型注入区8。
所述第一N型注入区3和第二N型注入区8分别设置在所述第一P型阱2和第二P型阱7中央位置。
所述外延层10作为共用集电极，所述第一P型阱2和第二P型阱7分别作为基极，基极处于浮空开路状态，所述第一N型注入区3和第二N型注入区8分别通过金属连接作为发射极引出。
所述第一P型阱2和第二P型阱7分别与所述N型外延层10之间形成的pn结的结深相同，所述第一N型注入区3和所述第二N型注入区8分别与所述第一P型阱2和第二P型阱7之间形成的pn结的结深相同，这样可以形成完全对称两个三极管串联，两边完全对称，简化了制作工艺。
所述N型外延层10掺杂浓度小于N型或P型衬底1。
所述N型外延层10，第一P型阱2和第一N型注入区3掺杂浓度依次增大，所述外延层10，第二P型阱7和第二N型注入区8掺杂浓度依次增大。
所述N型外延层10为高阻衬底，电阻率为30-1500Ω·cm，可以减少整个保护器件的电容。
本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，相当于两个三极管串联，为双向瞬态电压抑制保护器件，所以无论从那一端连接电源的正极，最后达到的效果是一致的。
从NPN的工艺上来看，NPN是垂直结构，发射极在上边，基极在中间，集电极在下边，本发明实施例中，提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
如图2所示，如果是在第一P型阱2，第一N型注入区3，N型外延层10组成三极管连接电源正极，则第二P型阱7，第二N型注入区8，N型外延层10组成的三极管连接电源负极。
可以定义N型外延层10的内阻为RNW，当三极管导通时，其中，第一N型注入区和第一P型阱所构成的pn结形成的发射极电流流经第一P型阱和N型外延层10所构成的pn结，第二P阱和N型外延层所构成的pn结，第二N型注入区和第二P型阱所构成的pn结到达电源阴极，本发明实施例为由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
如果是在第一P型阱2，第一N型注入区3，N型外延层10组成三极管连接电源负极，则第二P型阱7，第二N型注入区8，N型外延层10组成的三极管连接电源正极。
可以定义N型外延层10的内阻为RNW，当三极管导通时，其中，第二N型注入区和第二P型阱所构成的pn结形成的发射极电流流经第二P型阱和N型外延层10所构成的pn结，第一P阱和N型外延层10所构成的pn结，第一N型注入区和第一P型阱所构成的pn结到达电源阴极，本发明实施例为由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，通过在外延层上形成从左到右相互间隔设置的第一阱和第二阱，其中，第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与外延层的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区，通过将两个第一阱和第二阱共用一个外延层作为共用集电极，这样可以利用半导体穿通特性，解决了高阻衬底三极管单向截止特性导致器件无法正常单独应用的问题，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以在较低电压下触发开启保护，可以使器件电容减半，获得更小的电容，同时有更高抗浪涌和静电能力。
实施例四
如图4所示，与实施例一和实施例二不同的是，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，还包括设置在衬底1上的外延层10，所述外延层10与衬底1的掺杂类型相同或不同，外延层10为P型，衬底为N型或P型，所述第一N型阱2和第二N型阱7依次从左到右相互间隔设置在所述P型外延层10上，第一N型阱2和第二N型阱7之间间隔距离为5-20um，所述第一N型阱2和第二N型阱7之间需设置预设距离可以有效控制整个保护器件大小，同时也可有效控制了整个保护器件电容大小。
所述第一N型阱2和第二N型阱7分别设置有掺杂类型相反的第一P型注入区3和第二P型注入区8。
所述第一P型注入区3和第二P型注入区8分别设置在所述第一N型阱2和第二N型阱7中央位置。
所述P型外延层10作为共用集电极，所述第一N型阱2和第二N型阱7分别作为基极，基极处于浮空开路状态，所述第一P型注入区3和第二P型注入区8分别通过金属连接作为发射极引出。
所述第一N型阱2和第二N型阱7分别与所述P型外延层10之间形成的pn结的结深相同，所述第一P型注入区3和所述第二P型注入区8分别与所述第一N型阱2和第二N型阱7之间形成的pn结的结深相同，这样可以形成完全对称两个三极管串联，两边完全对称，简化了制作工艺。
所述P型外延层10掺杂浓度小于N型或P型衬底1。
所述P型外延层10，第一N型阱2和第一P型注入区3掺杂浓度依次增大，所述P型外延层10，第二N型阱7和第二P型注入区8掺杂浓度依次增大。
所述P型外延层10为高阻衬底，电阻率为30-1500Ω·cm，可以减少整个保护器件的电容。
本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，相当于两个三极管串联，为双向瞬态电压抑制保护器件，所以无论从那一端连接电源的正极，最后达到的效果是一致的。
从PNP的工艺上来看，PNP是垂直结构，发射极在上边，基极在中间，集电极在下边，本发明实施例中，提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
如图3所示，如果是在第一N型阱2，第一P型注入区3，P型外延层10组成三极管连接电源正极，则第二N型阱7，第二P型注入区8，P型外延层10组成的三极管连接电源负极。
可以定义P型外延层10的内阻为RPW，当三极管导通时，其中，第一P型注入区和第一N型阱所构成的pn结形成的发射极电流经由第一N型阱和P型外延层10所构成的pn结，第二N型阱和P型外延层10所构成的pn结，第二P型注入区和第二N型阱所构成的pn结到达电源阴极，本发明实施例为由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
如果是在第一N型阱2，第一P型注入区3，P型外延层10组成三极管连接电源负极，则第二N型阱7，第二P型注入区8，P型外延层10组成的三极管连接电源正极。
可以定义P型外延层10的内阻为RNW，当三极管导通时，其中，第二P型注入区和第二N型阱所构成的pn结形成的发射极电流流经第二N型阱和P型外延层10所构成的pn结，第一N阱和P型外延层10所构成的pn结，第一P型注入区和第一N型阱所构成的pn结到达电源阴极，本发明实施例为由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以使器件电容减半，获得更小的电容。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件，通过在外延层上形成从左到右相互间隔设置的第一阱和第二阱，其中，第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与外延层的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区，通过将两个第一阱和第二阱共用一个外延层作为共用集电极，这样可以利用半导体穿通特性，解决了高阻衬底三极管单向截止特性导致器件无法正常单独应用的问题，本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以在较低电压下触发开启保护，可以使器件电容减半，获得更小的电容，同时有更高抗浪涌和静电能力。
第二方面，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件的制作工艺，可以制作出瞬态电压抑制保护器件。
通过以下步骤可以制作出如实施例1至实施例2公开的瞬态电压抑制保护器件，具体包括以下步骤：
在衬底上形成与所述衬底掺杂类型相反第一阱和第二阱；
在所述第一阱和第二阱内形成与所述第一阱和第二阱掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述衬底作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出；
通过以下步骤可以制作出如实施例3至实施例4公开的瞬态电压抑制保护器件，具体包括以下步骤：
在衬底上形成与衬底掺杂类型相同的外延层；
在所述外延层上形成与所述外延层掺杂类型相反第一阱和第二阱；
在所述第一阱和第二阱内形成与所述第一阱和第二阱掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述外延层作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种瞬态电压抑制保护器件的制作工艺，通过将两个第一阱和第二阱共用一个衬底或外延层作为集电极，这样可以利用半导体穿通特性，解决了高阻衬底三极管单向截止特性导致器件无法正常单独应用的问题。同时本发明实施例提供的保护器件由两个共用集电极的基极开路三极管串联，可以在较低电压下触发开启保护，可以使器件电容减半，获得更小的电容，同时制作工艺简单。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子产品。该电子产品包括实施例1至实施例4所述的瞬态电压抑制保护器件。
与现有技术相比，本发明实施例提供的电子产品的有益效果与上述实施例1至实施例4所述的瞬态电压抑制保护器件有益效果相同，此处不做赘述。
其中，上述电子产品可以为显示终端、通讯设备、工程设备等，在此不一一列出。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，包括，衬底，第一阱，第二阱，第一注入区和第二注入区；
所述第一阱和第二阱依次从左到右相互间隔设置在所述衬底上，所述第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与所述衬底的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述衬底作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出。
2.根据权利要求1所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述第一阱和第二阱分别与所述衬底之间形成的pn结的结深相同，所述第一注入区和所述第二注入区分别与所述第一阱和第二阱之间形成的pn结的结深相同。
3.根据权利要求1至2任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述第一阱和第二阱掺杂浓度相同，所述第一注入区和第二注入区掺杂浓度相同。
4.根据权利要求1至2任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述第一注入区和第二注入区分别设置在所述第一阱和第二阱中央位置。
5.根据权利要求1至2任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述第一阱和第二阱之间间隔距离为5-20um。
6.根据权利要求1至2任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述衬底作为集电极的电阻率为30-1500Ω·cm。
7.一种瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，包括，衬底，外延层，第一阱，第二阱，第一注入区和第二注入区；
所述外延层设置在所述衬底上，所述第一阱和第二阱依次从左到右相互间隔设置在所述外延层上，所述第一阱和第二阱掺杂类型相同，且分别与所述外延层的掺杂类型相反，所述第一阱和第二阱分别设置有掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述外延层作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出。
8.根据权利要求7所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述第一阱和第二阱分别与所述外延层之间形成的pn结的结深相同，所述第一注入区和所述第二注入区分别与所述第一阱和第二阱之间形成的pn结的结深相同。
9.根据权利要求7至8任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述第一阱和第二阱掺杂浓度相同，所述第一注入区和第二注入区掺杂浓度相同。
10.根据权利要求9任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述外延层的掺杂浓度小于所述衬底。
11.根据权利要求7至8任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述外延层与所述衬底的掺杂类型相同或不同。
12.根据权利要求7至8任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述第一注入区和第二注入区分别设置在所述第一阱和第二阱中央位置。
13.根据权利要求7至8任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述第一阱和第二阱之间间隔距离为5-20um。
14.根据权利要求7至8任一项所述的瞬态电压抑制保护器件，其特征在于，所述外延层作为集电极的电阻率为30-1500Ω·cm。
15.一种瞬态电压抑制保护器件的制作工艺，其特征在于，包括，
在衬底上形成与所述衬底掺杂类型相反第一阱和第二阱；
在所述第一阱和第二阱内形成与所述第一阱和第二阱掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述衬底作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出；
或，
在衬底上形成与衬底掺杂类型相同的外延层；
在所述外延层上形成与所述外延层掺杂类型相反第一阱和第二阱；
在所述第一阱和第二阱内形成与所述第一阱和第二阱掺杂类型相反的第一注入区和第二注入区；
所述外延层作为共用集电极，所述第一阱和第二阱分别作为基极，所述第一注入区和第二注入区分别通过金属连接作为发射极引出。
16.一种电子产品，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述瞬态电压抑制保护器件。
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