[发明专利]一种瞬间电压抑制器及形成瞬间电压抑制器的方法

权利要求书

1.一种瞬间电压抑制器(TVS)器件，包括：

p型半导体衬底；

第一n型半导体区域和第二n型半导体区域，覆盖所述半导体衬底，所述第一区域具有第一掺杂浓度，所述第二区域具有比所述第一掺杂浓度低的第二掺杂浓度；

n型半导体层，覆盖所述第一n型半导体区域和所述第二n型半导体区域；

多个沟槽，延伸通过所述n型半导体层和所述第一n型半导体区域并进入到所述p型半导体衬底；

n型填充材料，设置在所述多个沟槽中的每个中；

箝位二极管，具有在所述n型填充材料的外扩散区域和所述p型半导体衬底的一部分之间的结区域，其中：

所述箝位二极管与在所述第一n型半导体区域和所述p型半导体衬底之间的二极管结并联耦合，以及

所述箝位二极管被配置成具有低于所述结的反向击穿电压的箝位电压，使得防止所述结作为齐纳二极管来工作；

PIN二极管，包括p型区域、n型半导体层的第一部分和所述第一n型半导体区域；

NIP二极管，包括n型区域、n型半导体层的第二部分、第二n型半导体区域和所述p型半导体衬底；

在所述PIN二极管周围的第一隔离区域；

在所述NIP二极管周围的第二隔离区域；以及

用于耦合设置在每个所述沟槽中的n型填充材料的导体。

2.如权利要求1所述的器件，其中所述填充材料通过沟槽侧壁与所述第一半导体层直接接触。

3.如权利要求1所述的器件，其中所述填充材料包括多晶硅。

4.如权利要求1所述的器件，其中所述填充材料包括掺杂硅化物材料。

5.如权利要求1所述的器件，其中所述第一隔离区域和所述第二隔离区域都包括沟槽隔离区域。

6.一种瞬间电压抑制器(TVS)器件，包括：

第一导电类型的半导体衬底；

覆盖所述半导体衬底的第二导电类型的第一半导体区域和第二半导体区域，所述第一区域具有第一掺杂浓度，所述第二区域具有第二掺杂浓度；

覆盖所述第一半导体区域和所述第二半导体区域的第二导电类型的半导体层；

延伸通过所述半导体层和所述第一半导体区域并进入到所述半导体衬底的第一沟槽；

设置在所述第一沟槽中的第二导电类型的填充材料；

箝位二极管，具有在所述填充材料的外扩散区域和所述半导体衬底的一部分之间的结；

第一PN二极管，形成在所述半导体层的第一部分中；

第二PN二极管，具有在所述第二半导体区域和所述半导体衬底之间的结；以及

分隔所述第一PN二极管和所述第二PN二极管的隔离区域。

7.如权利要求6所述的器件，其中：

所述箝位二极管与在所述第一半导体区域和所述半导体衬底之间形成的结并联耦合；以及

所述箝位二极管被配置成具有低于所述结的反向击穿电压的箝位电压，使得防止所述结作为齐纳二极管来工作。

8.如权利要求6所述的器件，其中所述第一PN二极管被设置为在所述第一半导体区域之上。

9.如权利要求6所述的器件，其中所述填充材料通过沟槽侧壁与所述第一半导体层直接接触。

10.如权利要求6所述的器件，其中所述第一沟槽在所述沟槽侧壁上没有介质层。

11.如权利要求6所述的器件，其中所述箝位二极管具有7.0V或更低的齐纳电压。

12.如权利要求6所述的器件，其中所述隔离区域包括围着所述第二PN二极管的沟槽隔离区域。

13.如权利要求6所述的器件，其中：

所述第一导电类型是p型；

所述第二导电类型是n型；

所述第一PN二极管包括PIN二极管；以及

所述第二PN二极管包括NIP二极管。

14.如权利要求6所述的器件，其中：

所述第一导电类型是n型；

所述第二导电类型是p型；

所述第一PN二极管包括NIP二极管；以及

所述第二PN二极管包括PIN二极管。