[发明专利]用于静电放电(ESD)保护的低电容和高保持电压瞬态电压抑制器(TVS)器件

权利要求书

1.一种无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，包括：

p-衬底；

深N+区，其形成在所述p-衬底中；

P+阳极区，其形成在所述p-衬底中的所述深N+区上方；

N+隔离区，其围绕所述P+阳极区，并形成在所述p-衬底中的所述深N+区上方；

N+阴极区，其形成在所述p-衬底中；

其中所述深N+区的掺杂浓度比所述p-衬底的掺杂浓度大至少10,000倍。

2.根据权利要求1所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，其中施加到连接到所述P+阳极区的阳极端的阳极电流的至少一半在所述深N+区中复合，且不流到所述p-衬底，由此，在所述深N+区中的复合消耗超过一半的所述阳极电流。

3.根据权利要求1所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，其中所述P+阳极区不连接到任何N-阱，所述N-阱的掺杂浓度比所述p-衬底的掺杂浓度大不到10,000倍。

4.根据权利要求3所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，其中所述P+阳极区和所述N+隔离区各自的掺杂浓度至少等于所述深N+区的掺杂浓度。

5.根据权利要求4所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，其中所述深N+区的深度不大于所述P+阳极区深度的三倍。

6.根据权利要求5所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，其中所述深N+区的掺杂浓度为5×10¹⁸至5×10¹⁹/cm³。

7.根据权利要求1所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，其中所述深N+区的深度不大于所述P+阳极区深度的两倍。

8.根据权利要求1所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，其中所述深N+区的掺杂浓度在10¹⁹/cm³的10倍之内；

其中，所述N+隔离区包括远端N+隔离区和近端N+隔离区，其中所述远端N+隔离区比所述近端N+隔离区距离所述N+阴极区更远；

阳极端，其与所述P+阳极区有线连接；

第二有线连接，其从所述阳极端到所述远端N+隔离区；

由此，所述第二有线连接提供从所述阳极端到所述深N+区的直流路径，与P+阳极区和深N+区之间的pn结并联。

9.根据权利要求1所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，还包括：

第二深N+区，其形成在所述p-衬底中；

其中所述第二深N+区的掺杂浓度为5×10¹⁸至5×10¹⁹/cm³；

第二P+阳极区，其形成在所述p-衬底中的所述第二深N+区上方；

第二N+隔离区，其围绕所述第二P+阳极区，并形成在所述p-衬底中的所述第二深N+区上方；

第二端子，其连接到所述第二P+阳极区。

10.根据权利要求9所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，还包括：

隔离区，其形成在所述N+隔离区和所述第二N+隔离区之间；

其中所述P+阳极区连接到I/O焊盘，且所述第二P+阳极区接地。

11.根据权利要求1所述的无阱的瞬态电压抑制器(TVS)硅控整流器(SCR)器件，还包括：

二极管，其耦合在所述P+阳极区和地之间；

其中所述N+阴极区连接到I/O焊盘。