公开了一种双向非对称瞬态电压抑制器器件，以及一种瞬态电压抑制(TVS)器件和形成方法。TVS器件可以包括：第一层，其被设置在基板的第一表面上，该第一层包括第一P+层；第二层，其被设置在基板的与第一表面相对的第二表面上，该第二层包括第二P+层；第三层，其被设置在第一P+层和第二P+层之间，该第三层包括N‑层；以及隔离扩散区域，该隔离扩散区域包括P结构，其被连接至第二P+层，并沿N‑层的周边延伸。
【技术实现步骤摘要】
实施例涉及电路保护器件领域，包括瞬态电压抑制器器件。
技术介绍
1、诸如瞬态电压抑制器(tvs)器件的半导体器件可以被制造为单向器件或双向器件。在许多应用中，tvs二极管可被用于保护敏感电路节点免受单次和限时过压故障的影响。此类tvs二极管也被用于现代大功率igbt电路中，以防止集电极电路(collectorcircuit)中的过载。对此类tvs二极管的要求可以包括具有低偏差和低温度系数的高击穿电压，以及具有低钳位电压的高浪涌电流能力。在当今的技术中，两个或更多个低压tvs二极管被串联布置以实现大约500v的电压范围。这种串联连接既昂贵又热效率低。具有台面(mesa)或沟(moat)终端(termination)的低压tvs二极管不太适合高压tvs应用，因为此类器件中的电场分布在钝化材料附近显示出最大值，该最大值导致击穿电压的严重偏差和高泄漏电流。
2、关于这些和其他考虑，提供了本公开。
技术实现思路
1、在一个实施例中，tvs器件可以包括被设置在基板(substrate)的第一表面上的第一层，该第一层包括第一p+层。tvs器件还可以包括被设置在基板的与第一表面相对的第二表面上的第二层，该第二层包括第二p+层。像这样，tvs器件可以包括被设置在第一p+层和第二p+层之间的第三层，该第三层包括n-层。tvs器件还可以包括隔离扩散区域(isolationdiffusion region)，该隔离扩散区域包括p结构，其被连接到第二p+层，并且沿着n-层的周边延伸。
>2、在进一步的实施例中，提供了一种非对称双向瞬态电压抑制(tvs)器件。非对称双向tvs器件可以包括半导体基板，其具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面和一组侧表面。非对称双向tvs器件可以包括被设置在第一主表面上并且包括第一极性的第一层和被设置在第二主表面上并且包括第一极性的第二层。非对称双向tvs器件还可以包括第三层，该第三层包括第二极性并且被设置在基板的主体(bulk)内，并且被设置在第一层和第二层之间并与第一层和第二层接触。非对称双向tvs器件还可以包括隔离扩散区域，该隔离扩散区域包括具有第一极性的掺杂材料，隔离扩散区域沿着该组侧表面被设置，其被连接到第二层并且沿着第三层的周边延伸。3、在另一实施例中，一种形成非对称双向tvs器件的方法可以包括提供n-基板，以及通过从n-基板的第二主表面扩散p型掺杂剂，沿着n-基板的周边形成包括p-材料的隔离扩散区域。该方法可以包括在基板的第一主表面上形成包括第一p+层的第一层，以及在基板的与第一表面相对的第二主表面上形成包括第二p+层的第二层。像这样，在第一p+层和第二p+层之间形成n-层，并且隔离扩散区域与第一p+层电隔离。
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【技术保护点】
1.一种瞬态电压抑制(TVS)器件，包括：
2.根据权利要求1所述的TVS器件，其中，所述第一层、所述第二层和所述第三层形成在反向阻断模式下具有负动态电阻的非穿通器件。
3.根据权利要求1所述的TVS器件，其中，所述隔离扩散区域从所述第二表面延伸到所述第一表面，其中，所述第一P+层在所述第一表面的第一部分上方延伸，其中所述N-层在所述第一表面的第二部分上方延伸，并且其中，所述第一P+层与所述隔离扩散区域电隔离。
4.根据权利要求1所述的TVS器件，还包括台面隔离区域，所述台面隔离区域从所述第一表面延伸并围绕所述第一P+层，其中，所述台面隔离区域被设置为与所述隔离扩散区域接触。
5.根据权利要求4所述的TVS器件，其中，所述台面隔离区域包括两阶台面结构。
6.根据权利要求5所述的TVS器件，其中，所述台面隔离区域的第一阶具有形成在所述第一P+层内的下表面，并且其中，所述台面隔离区域的第二阶具有形成在所述N-层内的下表面。
7.根据权利要求1所述的TVS器件，还包括沟隔离区域，所述沟隔离区域从所述第一表面延伸到所述N-层中，并且围绕所述第一P+层，其中，所述沟隔离区域被设置为与所述隔离扩散区域接触。
8.根据权利要求1所述的TVS器件，其中，所述隔离区域形成所述TVS器件的隔离扩散边缘终端。
9.一种非对称双向瞬态电压抑制(TVS)器件，包括：
10.根据权利要求9所述的非对称双向TVS器件，其中，所述第一层包括第一P+层，所述第二层包括第二P+层，并且所述第三层包括N-层，其中所述第一P+层、所述第二P+层、以及所述N-层形成在反向阻断模式下具有负动态电阻的非穿通器件。
11.根据权利要求10所述的非对称双向TVS器件，其中，所述隔离扩散区域从所述第二主表面延伸到所述第一主表面，其中，所述第一P+层在所述第一主表面的第一部分上方延伸，其中，所述N-层在所述第一主表面的第二部分上方延伸，并且其中所述第一P+层与所述隔离扩散区域电隔离。
12.根据权利要求10所述的非对称双向TVS器件，还包括台面隔离区域，所述台面隔离区域从所述第一主表面延伸并围绕所述第一P+层，其中，所述台面隔离区域被设置为与所述隔离扩散区域接触。
13.根据权利要求12所述的非对称双向TVS器件，其中，所述台面隔离区域包括两阶台面结构。
14.根据权利要求13所述的非对称双向TVS器件，其中，所述台面隔离区域的第一阶具有形成在所述第一P+层内的下表面，并且其中，所述台面隔离区域的第二阶具有形成在所述N-层内的下表面。
15.根据权利要求10所述的非对称双向TVS器件，还包括沟隔离区域，所述沟隔离区域从所述第一表面延伸到所述N-层中，并且围绕所述第一P+层，其中，所述沟隔离区域被设置为与所述隔离扩散区域接触，并且不与所述一组侧表面接触。
16.根据权利要求9所述的非对称双向TVS器件，其中，所述隔离扩散区域形成隔离扩散边缘终端。
17.一种形成非对称双向TVS器件的方法，包括：
18.根据权利要求17所述的方法，其中，形成所述第一层和形成所述第二层同时发生。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括形成附加的隔离结构，包括台面隔离区域或沟隔离区域，其中，所述附加的隔离结构从所述第一主表面延伸并围绕所述第一P+层，并且其中，所述附加的隔离结构被设置为与所述隔离扩散区域接触。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括将所述N-基板暴露于一定剂量的电子辐照，其中，所述非对称双向TVS器件的击穿电压增加。
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【技术特征摘要】
1.一种瞬态电压抑制(tvs)器件，包括：
2.根据权利要求1所述的tvs器件，其中，所述第一层、所述第二层和所述第三层形成在反向阻断模式下具有负动态电阻的非穿通器件。
3.根据权利要求1所述的tvs器件，其中，所述隔离扩散区域从所述第二表面延伸到所述第一表面，其中，所述第一p+层在所述第一表面的第一部分上方延伸，其中所述n-层在所述第一表面的第二部分上方延伸，并且其中，所述第一p+层与所述隔离扩散区域电隔离。
4.根据权利要求1所述的tvs器件，还包括台面隔离区域，所述台面隔离区域从所述第一表面延伸并围绕所述第一p+层，其中，所述台面隔离区域被设置为与所述隔离扩散区域接触。
5.根据权利要求4所述的tvs器件，其中，所述台面隔离区域包括两阶台面结构。
6.根据权利要求5所述的tvs器件，其中，所述台面隔离区域的第一阶具有形成在所述第一p+层内的下表面，并且其中，所述台面隔离区域的第二阶具有形成在所述n-层内的下表面。
7.根据权利要求1所述的tvs器件，还包括沟隔离区域，所述沟隔离区域从所述第一表面延伸到所述n-层中，并且围绕所述第一p+层，其中，所述沟隔离区域被设置为与所述隔离扩散区域接触。
8.根据权利要求1所述的tvs器件，其中，所述隔离区域形成所述tvs器件的隔离扩散边缘终端。
9.一种非对称双向瞬态电压抑制(tvs)器件，包括：
10.根据权利要求9所述的非对称双向tvs器件，其中，所述第一层包括第一p+层，所述第二层包括第二p+层，并且所述第三层包括n-层，其中所述第一p+层、所述第二p+层、以及所述n-层形成在反向阻断模式下具有负动态电阻的非穿通器件。
11.根据权利要求10所述的非对称双向tvs器件，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍里斯·罗森萨夫特，斯特凡·斯泰因霍夫，顾兴冲，
申请(专利权)人：力特半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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