[发明专利]骤回静电放电(ESD)电路、ESD保护电路及其制造方法在审
申请号: | 202110336488.5 | 申请日: | 2021-03-29 |
公开(公告)号: | CN113178442A | 公开(公告)日: | 2021-07-27 |
发明(设计)人: | 许嘉麟;叶昱宏;苏郁迪;林文杰 | 申请(专利权)人: | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
主分类号: | H01L27/02 | 分类号: | H01L27/02;H01L21/8249 |
代理公司: | 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 | 代理人: | 章社杲;李伟 |
地址: | 中国台*** | 国省代码: | 台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 静电 放电 esd 电路 保护 及其 制造 方法 | ||
1.一种骤回静电放电(ESD)保护电路,包括:
第一阱,位于衬底中,所述第一阱具有第一掺杂剂类型;
晶体管的漏极区,所述漏极区在所述第一阱中,并且具有不同于所述第一掺杂剂类型的第二掺杂剂类型;
所述晶体管的源极区,所述源极区在所述第一阱中,具有所述第二掺杂剂类型,并且在第一方向上与所述漏极区分开;
所述晶体管的栅极区,所述栅极区在所述第一阱和所述衬底上方;以及
第二阱,嵌入在所述第一阱中,并且与所述漏极区的部分相邻,并且所述第二阱具有所述第二掺杂剂类型。
2.根据权利要求1所述的骤回ESD保护电路,还包括:
抽头阱,位于所述第一阱中并且具有所述第一掺杂剂类型。
3.根据权利要求2所述的骤回ESD保护电路,还包括:
输入/输出(IO)焊盘,耦接到所述漏极区;以及
参考电源电压端子,耦接到所述源极区和所述抽头阱。
4.根据权利要求3所述的骤回ESD保护电路,还包括:
寄生双极结型晶体管(BJT),位于所述第一阱中,所述寄生BJT具有基极、集电极和发射极,所述集电极通过所述漏极区耦接到所述IO焊盘,所述发射极耦接到所述源极区;以及
所述第一阱和所述衬底的寄生基极电阻,所述寄生基极电阻具有通过所述抽头阱耦接到所述参考电源电压端子的第一端、以及耦接到所述寄生BJT的所述基极的第二端,
其中,所述寄生BJT被配置为响应于所述寄生BJT的基极-发射极电压等于或大于从ESD电压施加到所述IO焊盘的阈值电压而导通,从而通过所述寄生BJT将所述ESD电压放电至所述参考电源电压端子。
5.根据权利要求3所述的骤回ESD保护电路,其中,
所述栅极区耦接到所述源极区、所述抽头阱和所述参考电源电压端子。
6.根据权利要求1所述的骤回ESD保护电路,其中
所述第一阱在所述第一方向上具有第一宽度,并且
所述第二阱在所述第一方向上具有第二宽度,所述第二宽度小于所述第一宽度。
7.根据权利要求6所述的骤回ESD保护电路,还包括:
第三阱,嵌入在所述第一阱中,所述第三阱具有所述第二掺杂剂类型,并且与所述源极区的部分相邻。
8.根据权利要求7所述的骤回ESD保护电路,其中,
所述第三阱在所述第一方向上具有第三宽度,所述第三宽度至少与所述第一宽度或所述第二宽度不同。
9.一种静电放电(ESD)保护电路,包括:
第一阱,位于衬底中,所述第一阱具有第一掺杂剂类型;
第一晶体管的漏极区,所述漏极区位于所述第一阱中,并且具有与所述第一掺杂剂类型不同的第二掺杂剂类型;
所述第一晶体管的源极区,所述源极区在所述第一阱中,具有所述第二掺杂剂类型,并且在第一方向上与所述漏极区分开;
所述第一晶体管的栅极区,所述栅极区在所述第一阱和所述衬底上方;
第二阱,嵌入在所述第一阱中,并且与所述源极区的部分相邻,并且所述第二阱具有所述第二掺杂剂类型;以及
抽头阱,位于所述第一阱中且具有所述第一掺杂剂类型,并且耦接到所述源极区。
10.一种制造骤回静电放电(ESD)保护电路的方法,所述方法包括:
在衬底中制造第一阱,所述第一阱在第一方向上延伸,并且具有第一掺杂剂类型;
在所述第一阱中制造晶体管的漏极区,所述漏极区在所述第一方向上延伸,并且具有不同于所述第一掺杂剂类型的第二掺杂剂类型;
在所述第一阱中制造所述晶体管的源极区,所述源极区在所述第一方向上延伸,具有所述第二掺杂剂类型,并且在不同于所述第一方向的第二方向上与所述漏极区分开;
在所述第一阱中制造第二阱,所述第二阱在所述第一方向上延伸,具有所述第二掺杂剂类型,并且与所述漏极区的部分相邻,以及
制造所述晶体管的栅极区,所述栅极区在所述漏极区和所述源极区之间,并且在所述第一阱和所述衬底上方。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的