[发明专利]低漏双向夹钳和形成其的方法

说明书

提供低漏双向夹钳和形成它们的方法。在某些配置中，双向夹钳包括第一p阱区、第二p阱区以及位于第一和第二p阱区之间的n阱区。双向夹钳还包括n阱区上的两个或多个氧化物区域，和一个或多个n型有源(N+)虚设阻断电流区域定位在所述氧化区之间。所述一个或多个N+虚设漏电流阻挡区域沿n阱区和氧化区之间的接口中断从所述第一P型阱区到第二p型阱区的电路径。因此，即使当由于扩展的高电压(例如，>60V)和/或高温操作(例如，>125℃)电荷累积在界面，N+虚设漏电流阻挡区域抑制电荷俘获引起的漏电流。

背景

技术领域

本发明的实施例涉及电子系统，更具体地说涉及集成电路(IC)的双向夹钳。

背景技术

某些电子系统可以暴露于瞬态电学事件时，或者具有快速变化电压和高功率的相对短持续时间的电信号。瞬态电学事件可以包括例如静电放电(ESD)事件和/或电磁干扰(EMI)事件。

由于在IC的相对小的区域上的过电压条件和/或高水平功耗，瞬态电学事件会损坏电子系统内的集成电路(IC)。高功率消耗可以增加集成电路的温度，并可导致许多问题，诸如栅极氧化物击穿、接线损坏、金属损害和表面电荷积累。此外，瞬态电学事件可诱导闩锁(换句话说，低阻抗通路的无意建立)，从而破坏IC的运作，并可导致IC的永久损坏。因此，有必要提供避免该瞬态电学事件的IC，诸如在IC上电和断电条件下。

发明内容

在一方面，提供高压接口的双向夹钳。双向夹钳包括：半导体衬底，在半导体衬底中的第一导电类型的第一阱区，在半导体衬底中的第一导电类型的第二阱区，在半导体衬底中与第一导电类型相反的第二导电类型的第三阱区。所述第三阱区的至少一部分位于第一阱区和第二阱区之间。双向夹钳还包括第三阱区上的多个氧化区，以及多个氧化区和第三阱区在多个氧化物半导体界面相遇。双向夹钳进一步包括在第三阱区中的第二导电类型的抗反转环结构。通过沿所述多个氧化物半导体界面中断从第一阱区到第二阱区的电路径，抗反转环结构被配置成抑制电荷捕获诱导的漏电流。

在另一个方面，提供一种集成电路。该集成电路包括半导体衬底、输入端口和双向夹钳，所述双向夹钳包括电连接到所述输入端口的第一端子和电连接到电源低电压的第二端子。双向夹钳包括在半导体衬底中的第一导电类型的第一阱区，在半导体衬底中的第一导电类型的第二阱区，和在半导体衬底中与第一导电类型相反的第二导电类型的第三阱区。所述第三阱区的至少一部分位于第一阱区和第二阱区之间。双向夹钳还包括在第三阱区中的多个氧化区，以及多个氧化区和第三阱区在多个氧化物半导体界面相遇。双向夹钳进一步包括在所述第三阱区中的第二导电类型的抗反转环结构。通过沿所述多个氧化物半导体界面中断从第一阱区到第二阱区的电路径，抗反转环结构被配置成抑制电荷捕获诱导的漏电流。

在另一个方面，提供了一种制造双向夹钳的方法。该方法包括：在半导体衬底上形成第一导电类型的第一阱区，在所述半导体衬底中形成第一导电类型的第二阱区，并在半导体衬底中形成与第一导电类型相反的第二导电类型的第三阱区。所述第三阱区的至少一部分位于第一阱区和第二阱区之间。该方法进一步包括：在第三阱区形成所述第二导电类型的抗反转环结构，并在第三阱区形成多个氧化区。多个氧化区和第三阱区在多个氧化物半导体界面相遇。通过沿所述多个氧化物半导体界面中断从第一阱区到第二阱区的电路径，抗反转环结构抑制电荷捕获诱导的漏电流。

附图说明

图1是高电压输入界面和传感器系统的一个示例的示意图。

图2A是根据一个实施例的低泄漏双向夹钳的俯视平面图。

图2B是沿着图2A的2B-2B截取的图2A的低泄漏双向夹钳的带注解的横截面。

图2C是在图2A的区域2C中图2A的低泄漏双向夹钳的放大平面图。

图3A是根据另一实施例的低泄漏双向夹钳的横截面。