[发明专利]形成高电容二极管的方法及其结构

权利要求书

1.一种高电容齐纳二极管，包括：

第一传导类型的半导体基底，所述半导体基底具有第一掺杂浓度 以及第一表面和第二表面；

第一传导类型的第一区域，所述第一区域与所述半导体基底的所 述第一表面邻近，所述第一区域具有第一掺杂浓度；

第二传导类型的半导体层，所述半导体层与所述第一区域邻近并 覆盖所述半导体基底，所述半导体层具有小于所述第一掺杂浓度的第 二掺杂浓度，并且还具有与所述第一区域相对的第一表面；

掺杂区，其在所述半导体层的所述第一表面上，具有所述第一掺 杂浓度；以及

第二传导类型的多个半导体沟道，所述多个半导体沟道从掺杂区 穿过所述半导体层延伸，并进入所述半导体基底中，所述多个半导体 沟道具有所述第一掺杂浓度。

2.如权利要求1所述的高电容齐纳二极管，其中所述第一掺杂 浓度为至少1×10¹⁹atoms/cm³。

3.如权利要求1所述的高电容齐纳二极管，其中所述多个半导 体沟道间隔开0.6至2.0微米，并具有为0.4至2.0微米的宽度。

4.如权利要求1所述的高电容齐纳二极管，还包括从所述半导 体层的所述第一表面延伸进入所述半导体基底的隔离槽，所述隔离槽 在所述半导体层的所述第一表面上形成闭合的多边形，其中所述闭合 的多边形包围所述掺杂区。

5.一种形成高电容齐纳二极管的方法，包括：

提供第一传导类型的半导体基底；

形成覆盖所述半导体基底的第二传导类型的半导体层，所述半导 体层具有第一掺杂浓度和表面；

形成与所述半导体基底的表面邻近的所述第一传导类型的第一 区域，所述第一区域具有大于所述第一掺杂浓度的第二掺杂浓度；以 及

形成从所述半导体层内穿过所述半导体层延伸并进入所述半导 体基底的半导体沟道，所述半导体沟道具有所述第二传导类型和所述 第二掺杂浓度，其中所述半导体沟道和所述第一区域之间的界面形成 所述齐纳二极管。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：在所述半导体层的所述 表面上形成掺杂区，其中所述半导体沟道延伸进入所述掺杂区中；以 及

通过形成穿过所述掺杂区并进入所述半导体基底的开口，来形成 包围所述半导体沟道和所述掺杂区的隔离槽，其中所述开口具有侧壁 和底部；沿着所述侧壁但不在底部上形成所述第二传导类型的掺杂 物，并将所述掺杂物扩散进所述半导体层的一部分中；沿着所述侧壁 和所述底部形成电介质；以及在所述开口内的所述电介质上形成半导 体材料并填充所述开口。

7.如权利要求5所述的方法，还包括形成从所述半导体层的所 述表面延伸进所述半导体基底中的隔离槽，以及其中所述隔离槽在所 述半导体层的所述表面形成闭合的多边形，其中所述闭合的多边形包 围所述半导体沟道。

8.如权利要求7所述的方法，还包括在所述半导体层的所述表 面上和所述闭合的多边形内形成掺杂区，其中，所述半导体沟道延伸 进入所述掺杂区中。

9.一种形成高电容齐纳二极管的方法，包括：

提供第一传导类型和第一掺杂浓度的第一半导体材料；

形成位于所述第一半导体材料上的第二传导类型和第二掺杂浓 度的第二半导体材料；

形成延伸进入所述第一半导体材料中的多个半导体沟道，所述多 个半导体沟道具有所述第二传导类型和第三掺杂浓度，所述第三掺杂 浓度至少与所述第一掺杂浓度一样大，其中，所述半导体沟道和所述 第一半导体材料之间的界面形成齐纳二极管的P-N结，以及

形成与所述多个半导体沟道电接触的导体。

10.如权利要求9所述的方法，其中形成所述多个半导体沟道的 步骤包括将所述第一掺杂浓度形成为在1×10¹³到1×10¹⁷atoms/cm³之间，以及将所述第三掺杂浓度形成为不小于1×10¹⁸atoms/cm³。