发明名称 静电放电保护电路及其制造方法
摘要 本发明揭示一种使用一N型延伸汲极矽控整流器(N-type extended drain silicon controlled rectifier N-EDSCR)之静电放电保护电路(ESD)及一种用以制造该静电放电保护电路之方法。一静电放电(ESD)保护电路包括一基板、一形成于在基板内之井、一与该井有一预定部分重叠之漂移区域、分别形成于该井与该漂移区域内之复数个第一扩散层、分别形成于该井与该漂移区域内之复数个第二扩散层,其中该井内之诸对应第一与第二扩散层彼此分离形成且该漂移区域内之诸对应第一与第二扩散层彼此相邻形成,一以环绕一第二导电型式扩散层方式形成于该井内部之源极区域、及一形成于该井上介于该源极与该漂移区域间之闸极电极。
申请公布号 TWI284975 申请公布日期 2007.08.01
申请号 TW094147862 申请日期 2005.12.30
申请人 美格纳半导体有限公司 发明人 金吉浩
分类号 H01L23/62(2006.01);H01L27/04(2006.01) 主分类号 H01L23/62(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种静电放电(ESD)保护电路,包括: 一基板; 一形成于该基板内之井; 一漂移区域,其具有与该井重叠之一预定部分; 分别形成于该井与该漂移区域内之复数个第一扩 散层; 分别形成于该井与该漂移区域内之复数个第二扩 散层,其中于该井内之对应的第一与第二扩散层彼 此分离形成且于该漂移区域内之对应的第一与第 二扩散层彼此相邻形成; 以一环绕该井内侧一第二导通型式之扩散层的方 式形成之一源极区域;及 形成在介于该源极与该漂移区域之间的该井上之 一闸极电极。 2.如请求项1之静电放电保护电路,其中形成于该井 与该电极内之该第一与该第二扩散层系连接至一 第一电极,该漂移区域内之该第一与该第二扩散层 连接至一第二电极,且一静电放电压力系耦合至该 第一与该第二电极。 3.如请求项1之静电放电保护电路,其中该源极区域 有一与该井内之该第二扩散层不同之导通型式。 4.如请求项1之静电放电保护电路,其中该源极区域 之一剂量浓度低于该井内部之该第二扩散层且高 于该漂移区域。 5.如请求项1之静电放电保护电路,其中该漂移区域 内部之该第二扩散层以一预定距离离开邻接于该 闸极电极之该漂移区域的一边缘处而形成。 6.如请求项2之静电放电保护电路,其中若一正电压 之该静电放电压力耦合至该第一电极且一接地电 压之该静电放电压力耦合至该第二电极,则该井与 该基板之一与该漂移区域以一正向偏压二极体方 式运作。 7.如请求项1之静电放电保护电路,其中一第一与一 第二电晶体彼此耦合以形成一矽控整流器(SCR),该 第一电晶体系与该井内部之该第二扩散层、该源 极区域、该井、该漂移区域与该漂移区域内部之 该第二扩散层形成,且该第二电晶体系与该井内部 之该第一扩散层、该井、该漂移区域与该漂移区 域内部之该第一扩散层形成。 8.如请求项7之该静电放电保护电路,其中该矽控整 流器在一接地电压耦合至一第一电极且一正电压 耦合至一第二电极的情况下运作,该井内部之该第 一与该第二导通型式之扩散层和该闸极电极连接 至该第一电极,且该漂移区域内部之该第一与第二 扩散层连接至该第二电极。 9.如请求项1之静电放电保护电路,进一步包括以一 环绕该第二扩散层之方式形成于该第二扩散层与 该井内部之该源极区域之间的另一漂移区域。 10.如请求项1之静电放电保护电路,进一步包括配 置在该井内部的该第一与该第二扩散层之间的一 装置隔离层以将该井内部之该第一与该第二扩散 层彼此隔离。 11.如请求项10之静电放电保护电路,进一步包括一 形成于该装置隔离层下方之扩散阻障区域。 12.如请求项11之静电放电保护电路,其中该源极区 域的形成与该扩散阻障区域之形成在同时、在之 前、或在之后。 13.一种静电放电保护电路,包括: 一基板 一形成于该基板内之井; 一形成于该井内部之漂移区域; 分别形成于该井与该漂移区域内之复数个第一扩 散层; 分别形成于该井与该漂移区域内之复数个第二扩 散层,其中该井内之对应的第一与第二扩散层彼此 分离形成且该漂移区域内之对应的第一与第二扩 散层彼此相邻形成; 以一环绕该导通型式井内部之一第二扩散层的方 式形成之一源极区域;及 形成在介于该源极区域与该漂移区域之间的该井 上之一闸极电极。 14.如请求项13之静电放电保护电路,其中形成于该 导通型式井内之该第一与该第二导通型式扩散层 与该导通型式电极系连接至一第一电极,该导通型 式漂移区域内之该第一与第二导通型式扩散层连 接至一第二电极,且一静电放电压力耦合该第一与 该第二电极。 15.如请求项13之静电放电保护电路,其中该源极区 域有一与该井内之该第二扩散层不同之导通型式 。 16.如请求项13之静电放电保护电路,其中该源极区 域之一剂量浓度低于该井内部之该第二扩散层且 高于该漂移区域。 17.如请求项13之静电放电保护电路,其中该漂移区 域内部之该第二扩散层以一预定距离离开邻接于 该闸极电极之该漂移区域的一边缘而形成。 18.如请求项14之静电放电保护电路,其中若一正电 压之该静电放电压力耦合至该第一电极且一接地 电压之该静电放电压力耦合至该第二电极,则该井 与该基板之一与该漂移区域以一正向偏压二极体 方式运作。 19.如请求项13之静电放电保护电路,其中一第一与 一第二电晶体彼此耦合以形成一矽控整流器(SCR), 该第一电晶体与井内部之该第二扩散层、该源极 区域、该井、该漂移区域与该漂移区域内部之该 第二扩散层形成,且该第二电晶体与井内部之该第 一扩散层、该井、该漂移区域与该漂移区域内部 之该第一扩散层形成。 20.如请求项19之该静电放电保护电路,其中该矽控 整流器在一接地电压耦合至一第一电极且一正电 压耦合至一第二电极的情况下运作,该井内部之该 第一与该第二导通型式之扩散层和该闸极电极连 接至该第一电极,且该漂移区域内部之该第一与第 二扩散层连接至该第二电极。 21.如请求项13之静电放电保护电路,进一步包括以 一环绕该第二扩散层之方式形成于该第二扩散层 与该井内部之该源极区域之间的另一漂移区域。 22.如请求项13之静电放电保护电路,进一步包括配 置在该井内部的该第一与该第二扩散层之间的一 装置隔离层以将该井内部之该第一与该第二扩散 层彼此隔离。 23.如请求项22之静电放电保护电路,进一步包括一 形成于该装置隔离层下方之扩散阻障区域。 24.如请求项23之静电放电保护电路,其中该源极区 域的形成与该扩散阻障区域之形成在同时、在之 前、或在之后。 25.一种用以制造一静电放电保护电路之方法,包括 : 提供一基板,该基板内有一井、一装置隔离层与一 扩散阻障区域形成; 形成一源极区域,该源极区域与该扩散阻障区域之 一侧壁及该装置隔离层之一侧壁接触; 形成一漂移区域,其具有与该井重叠之一预定部分 ; 在介于该源极区域与该漂移区域之间的该井上形 成一闸极电极; 分别在该井与该漂移区域内部形成二第一扩散层; 及 分别在该井与该漂移区域内形成二第二导通型式 扩散层,其中该井内之各该第二扩散层与该井内之 该等第一扩散层的对应之一第一扩散层透过该装 置隔离层分离形成,且各该第二扩散层邻接于该漂 移区域内之该等第一扩散层的对应之一第一扩散 层形成。 26.如请求项25之方法,其中该源极区域经由一植入 制程形成,该植入制程在与形成该扩散阻障区域的 一植入制程相同的温度内实施。 27.如请求项26之方法,其中该源极区域之一剂量浓 度低于该井内之该第二扩散层之剂量浓度且高于 该漂移区域之剂量浓度。 图式简单说明: 图1是显示一基本静电放电(ESD)保护电路之操作特 性的图; 图2是显示一传统N型延伸汲极矽控整流器(N-EDSCR) 的截面图; 图3与4是显示图2所示之该传统N型延伸汲极矽控整 流器的一操作特性的图; 图5是显示根据本发明一第一实施例的一N型延伸 汲极矽控整流器_相反袋状源极(N-EDSCR_CPS)装置的 截面图; 图6是显示藉使用图5中所示该N型延伸汲极矽控整 流器_ 相反袋状源极装置形成之具有一多重指状 结构的一静电放电电路的一截面图; 图7与8是显示图5中所示该N型延伸汲极矽控整流器 _相反袋状源极装置的一操作特性的图; 图9是显示图5中所示该N型延伸汲极矽控整流器_相 反袋状源极装置的一种修改实施例的一截面图; 图10是显示藉使用图9中所示该N型延伸汲极矽控整 流器_相反袋状源极装置形成之具有一多重指状结 构的一静电放电装置之一截面图; 图11A到11E是显示用以制造图5中所示该N型延伸汲 极矽控整流器_相反袋状源极装置的一方法的截面 图; 图12是显示根据本发明之一第二实施例的一双向 型式N型延伸汲极矽控整流器_相反袋状源极(N-EDSCR _CPS_Bi)装置的一截面图; 图13是显示藉使用图12中所示该双向型式N型延伸 汲极矽控整流器_相反袋状源极装置形成之具有一 多重指状结构的一静电放电装置的一截面图; 图14是显示图12中所示该双向型式N型延伸汲极矽 控整流器_相反袋状源极装置的一修改实施例之一 截面图;且 图15是显示藉使用图14中所示该双向型式N型延伸 汲极矽控整流器_相反袋状源极装置形成之具有一 多重指状结构的一静电放电装置之一截面图。
地址 韩国
您可能感兴趣的专利