[发明专利]非对称栅控鳍式场效应晶体管(FET)(finFET)二极管

说明书

公开了一种非对称栅控鳍式场效应晶体管(FET)(finFET)二极管。在一个方面，非对称栅控finFET二极管采用包括第一类型的阱区和沿着一方向被设置的鳍部的衬底。采用包括被设置在鳍部中的第一类型掺杂材料并且在该方向上具有第一长度的第一源极/漏极区域。采用包括被设置在鳍部中的第二类型掺杂材料并且在该方向上具有大于第一长度的第二长度的第二源极/漏极区域。栅极区域被设置在第一源极/漏极区域与第二源极/漏极区域之间，并且在该方向上具有大于第一长度并且大于第二长度的第三长度。较宽的栅极区域增加了非对称栅控finFET二极管的耗尽区的长度，这减少了电流泄漏，同时避免了面积的增加。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月7日提交的题为“ASYMMETRIC GATED FIN FIELD EFFECTTRANSISTOR(FET)(FINFET)DIODES”的美国专利申请序列号15/371,512的优先权，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开的技术总体上涉及二极管，并且更具体地涉及减少二极管中的电流泄漏。

背景技术

静电放电(ESD)是集成电路(IC)中的可靠性问题的常见原因。ESD是瞬态电压浪涌(负或正)，其可以在电路中引起大的电流。为了保护电路免受ESD浪涌的损坏，保护方案试图为正和负ESD浪涌两者提供放电路径。常规二极管可以用在ESD保护电路中以钳位正和负ESD浪涌的电压以分流并且防止过量电流被施加到受保护电路。

例如，图1图示了被配置为向受保护电路102提供ESD保护的示例性ESD保护电路100。ESD保护电路100被耦合在电压轨104与接地轨106之间以便保护受保护电路102免受正负ESD浪涌两者的影响。以这种方式，ESD保护电路100包括正浪涌二极管108和负浪涌二极管110。正浪涌二极管108钳位信号引脚112上的正电压。具体地，响应于信号引脚112上的正ESD浪涌，正浪涌二极管108被正向偏置并且将信号引脚112上的电压钳位到电压轨104上方的一个二极管压降。来自这种正ESD浪涌的能量以正向偏置模式被传导通过正浪涌二极管108，并且被消散到电压轨104上。相反，负浪涌二极管110钳位信号引脚112上的负电压。更具体地，响应于信号引脚112上的负ESD浪涌，负浪涌二极管110被正向偏置以便相对于受保护电路102提供低阻抗路径。来自负ESD浪涌的能量消散到接地轨106上。

虽然图1中的ESD保护电路100提供针对ESD浪涌的保护，但是ESD保护电路100的各种设计参数可能负面地影响相应的IC。例如，当正浪涌二极管108和负浪涌二极管110按比例缩小到十(10)纳米(nm)及以下的节点尺寸时，正浪涌二极管108和负浪涌二极管110经历电流泄漏的增加，因此增加了ESD保护电路100的功耗。由较高电流泄漏引起的增加的功耗可以减少采用ESD保护电路102的移动计算设备(例如，智能电话、平板电脑等)的电池寿命。因此，减少与正浪涌二极管108和负浪涌二极管110相对应的电流泄漏以便降低ESD保护电路100的功耗将是有利的。

发明内容