发明名称 具有矽控整流型静电保护元件之电晶体
摘要 一种具有矽控整流型静电保护元件之高压功率电晶体,由于其内部之矽控整流型静电保护元件之阻抗值彼此相同,因此电流能够完全均匀分布。当超过跳回电压之静电应力侵入时,能提供用来导通矽控整流型静电保护元件之基底电流,更因为各矽控整流型静电保护元件内部之电流值皆为相同,因此能同时导通所有矽控整流型静电保护元件,进而释放静电应力,以避免高压功率电晶体受到静电损伤(ESD)。
申请公布号 TW449780 申请公布日期 2001.08.11
申请号 TW089104623 申请日期 2000.03.14
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 李建兴;刘国洲;廖炳隆;施教仁
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种具有矽控整流型静电保护元件之高压功率电晶体,包括:一具有第二型井区之第一型半导体基底;一第二型汲极区,由该第二型井区组成;一第二型源极区,形成于该第一型半导体基底中;一高压功率型闸极结构,形成于该第二型源极区与该第二型汲极区之间;一第二型第一浓掺杂区,形成于该第二型井区中;一第一型第一浓掺杂区,形成于该第二型第一浓掺杂区中;一第一型第二浓掺杂区,形成于该第二型源极区中;一第二型第二浓掺杂区,形成于该第二型井区外围之第一型半导体基底中;及一第一型第三浓掺杂区,形成于该第二型第二浓掺杂区外围,以由该第一型第一浓掺杂区、该第二型井区、该第一型半导体基底所构成之第一型双载子电晶体,及由该第二型源极区、该第一型半导体基底、该第二型井区所构成之第二型双载子电晶体,两者形成一第一矽控整流型静电保护元件,及由该第一型第一浓掺杂区、该第二型井区、该第一型半导体基底所构成之第一型双载子电晶体,及由该第二型第二浓掺杂区、该第一型半导体基底、该第二型井区所构成之第二型双载子电晶体,两者形成一第二矽控整流型静电保护元件。2.如申请专利范围第1项所述之电晶体,其中该第一型为N型导电型态,第二型为P型导电型态。3.如申请专利范围第1项所述之电晶体,其中该第一型为P型导电型态,第二型为N型导电型态。4.如申请专利范围第3项所述之电晶体,其中该第二型井区中至少包括一第二型第一浓掺杂区。5.如申请专利范围第1项所述之电晶体,其中该第一型半导体基底与该第一型第二浓掺杂区间形成一第一寄生电阻。6.如申请专利范围第1项所述之电晶体,其中该第一型半导体基底与该第一型第三浓掺杂区间形成一第二寄生电阻。7.如申请专利范围第1项所述之电晶体,其中该第一寄生电阻电阻値实质上与第二寄生电阻电阻値相等。8.如申请专利范围第7项所述之电晶体,其中该第二型井区中之第二型浓掺杂区和第二型井区间形成一第三寄生电阻。9.如申请专利范围第8项所述之电晶体,其中该些浓掺杂区之浓度均高于该第一型半导体基底和第二型井区。10.如申请专利范围第9项所述之电晶体,其中该些浓掺杂区之间均以绝缘层隔离。11.如申请专利范围第9项所述之电晶体,其中该第一型第三浓掺杂区作为一护环。12.一种具有矽控整流型静电保护元件之高压功率电晶体,包括:一具有一第二型井区之第一型半导体基底;一第二型汲极区,由该第二型井区组成;一第二型源极区域,形成于该第一型半导体基底中;一高压功率型闸极结构,形成于该第二型源极区与该对第二型汲极区之间;一对第二型第一浓掺杂区,形成于该第二型井区中;一第一型第一浓掺杂区,形成于该对第二型第一浓掺杂区之间;一第一型第二浓掺杂区,形成于该第二型源极区中;一第二型第二浓掺杂区,形成于该第二型井区外围之第一型半导体基底中;及一第一型第三浓掺杂区,形成于该第二型第二浓掺杂区外围,以由该第一型第一浓掺杂区、该第二型井区、该第一型半导体基底所构成之第一型双载子电晶体,及由该第二型源极区、该第一型半导体基底、该第二型井区所构成之第二型双载子电晶体,两者形成一第一矽控整流型静电保护元件,及由该第一型第一浓掺杂区、该第二型井区、该第一型半导体基底所构成之第一型双载子电晶体,及由该第二型第二浓掺杂区、该第一型半导体基底、该第二型井区所构成之第二型双载子电晶体,两者形成一第二矽控整流型静电保护元件。13.如申请专利范围第12项所述之电晶体,其中该第一型为N型导电型态,第二型为P型导电型态。14.如申请专利范围第12项所述之电晶体,其中该第一型为P型导电型态,第二型为N型导电型态。15.如申请专利范围第12项所述之电晶体,其中该第二型井区中至少包括一对第二型第一浓掺杂区。16.如申请专利范围第12项所述之电晶体,其中该第一型第三浓掺杂区系作为护环。17.如申请专利范围第16项所述之电晶体,其中该第一型半导体基底与该作为护环之第一型第三浓掺杂区间形成一第一寄生电阻。18.如申请专利范围第12项所述之电晶体,其中该第一型半导体基底与第一型第二浓掺杂区间形成一第二寄生电阻。19.如申请专利范围第18项所述之电晶体,其中该第二寄生电阻之电阻値实质上等于该第一寄生电阻。20.如申请专利范围第19项所述之电晶体,其中该第二型井区中之第二型第一浓掺杂区各自和该第二型井区间形成一第三寄生电阻。21.如申请专利范围第20项所述之电晶体,其中该等浓掺杂区之浓度均高于该第一型半导体基底和该第二型井区。22.如申请专利范围第21项所述之电晶体,其中该等浓掺杂区之间均以绝缘层隔离。图式简单说明:第一图系显示习知具有矽控整流型静电保护元件之高压功率电晶体之剖面示意图。第二图系显示根据本发明实施例中,具有电流均匀分布之矽控整流型静电保护元件的高压功率电晶体之剖面示意图。第三图系显示本发明与习知技术以机器模型法测试时所得之实验结果。第四图系显示本发明与习知技术以人体模型法测试时所得之实验结果。
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