[发明专利]双向击穿硅控整流器

说明书

本公开涉及半导体结构，更具体地涉及双向硅控整流器(SCR)及制造方法。该结构包括：多个扩散区域；与扩散区域相邻的多个p型(P+)阱，其中P+阱直接连接；以及与P+阱相邻的多个n型(N+)阱。

技术领域

本公开涉及半导体结构，更具体地涉及双向击穿硅控整流器(SCR)及制造方法。

背景技术

随着半导体器件不断按比例缩小(例如收缩)，特征间的期望间隔(即，间距)也在变小。为此，在较小的技术节点中，器件变得更容易受到外部应力的影响。这样，要制造具有保证稳健芯片的特定特征的器件由于关键尺寸(CD)按比例缩放和处理能力以及用于制造这种结构的材料等原因而变得愈加困难。

第五代(5G)网络技术实现在网络内用于在正负(+/-)电压之间切换的开关。诸如静电放电(ESD)的外部应力源可导致开关的问题。因此，这些开关需要防ESD保护以便于正常工作。为了解决ESD问题，常规解决方案将多个单向硅控整流器(SCR)与二极管串联在一起使用。该常规解决方案的问题是占用可能无法被提供的较大面积。此外，这些传统器件不为(+/-)电压窗口提供对称保护。这是因为常规器件具有彼此隔离的p型(P+)阱，由于隔离的P+阱处于不同电势，因此导致触发电压不一致。

发明内容

在本公开的一方面，一种结构包括：多个扩散区域；与所述扩散区域相邻的多个p型(P+)阱，其中所述P+阱直接连接；以及与所述P+阱相邻的多个n型(N+)阱。

在本公开的一方面，一种结构包括：第一P+阱，其被直接连接到第二P+阱；多个扩散区域，其与所述第一P+阱和所述第二P+阱相邻；以及第一N+阱，其被直接连接到第二N+阱并与所述多个扩散区域相邻，所述第一N+阱与所述第一P+阱相邻，并且所述第二N+阱与所述第二P+阱相邻。

在本公开的一方面，一种结构包括：彼此直接连接的多个P+阱；多个硅化物块，其与所述P+阱相邻；多个扩散区域，其通过所述硅化物块而被连接到所述P+阱；多个N+阱，其通过所述硅化物块而被连接到所述扩散区域；以及STI结构，其使所述N+阱彼此隔离。

附图说明

在下面的详细描述中，借助本公开的示例性实施例的非限制性示例，参考所提到的多个附图来描述本公开。

图1A和1B示出了根据本公开的方面的双向击穿硅控整流器(SCR)及相应的制造工艺。

图2A和2B示出了根据本公开的方面的实现硅化物块和栅极结构的双向击穿SCR及相应的制造工艺。

图3A和3B示出了根据本公开的方面的具有隔离的n型(N+)阱的双向击穿SCR及相应的制造工艺。

图4A和4B示出了根据本公开的方面的实现硅化物块和栅极结构的双向击穿SCR及相应的制造工艺。

图5示出了根据本公开的方面的替代双向击穿SCR及相应的制造工艺。

图6示出了根据本公开的方面的具有隔离的N+阱的双向击穿SCR及相应的制造工艺。

图7示出了根据本公开的方面的具有隔离的N+阱和高电阻层的双向击穿SCR及相应的制造工艺。

具体实施方式

本公开涉及半导体结构，更具体地涉及双向击穿硅控整流器(SCR)及制造方法。在实施例中，本公开提供了在第五代(5G)网络以及其它网络和电路中实现的双向击穿SCR。有利地，本文所述的结构和方法改善了在5G网络内实现的开关的静电放电(ESD)保护，同时最小化了实现所需的面积。通过这种方式，双向击穿SCR可以以最小的所需面积提供正负(+/-)电压窗口的对称保护，节省多达40％的面积。