[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201210369430.1
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103077942A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 大竹誠治;武田安弘;宮本優太
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金蘭

1.一種半導體裝置，其特征在于，具有：

第1導電型的半導體襯底；

第2導電型的外延層，堆積在所述半導體襯底上；

第2導電型的第1嵌入層，形成于所述半導體襯底與所述外延層之間，且具有包圍由所述半導體襯底與所述外延層構成的PN結的開口；

第1導電型的第2嵌入層，與所述第1嵌入層的周邊區域連接，且從所述半導體襯底內向所述外延層內延伸；

第1導電型的第1引出層，從所述外延層的表面向所述外延層內延伸，且與所述第2嵌入層成為一體；

第1導電型的第2引出層，從被所述第2嵌入層與所述第1引出層包圍的所述外延層的表面向所述外延層內延伸；

第1導電型的第1擴散層，形成于包含所述第2引出層在內的所述外延層的表面；

第2導電型的第2擴散層，其被形成為與所述第1擴散層連接，且包圍該第1擴散層；

陰極，連接到所述第1擴散層以及所述第2擴散層；以及

陽極，與所述第1引出層連接，

且所述半導體裝置具有ESD保護元件，所述ESD保護元件由PN結二極管與寄生雙極晶體管構成，所述PN結二極管由所述第1嵌入層與所述第2嵌入層形成，所述寄生雙極晶體管由所述第2引出層和所述外延層以及所述半導體襯底或者所述第2嵌入層形成。

2.一種半導體裝置，其特征在于，具有：

第1導電型的半導體襯底；

第2導電型的外延層，堆積在所述半導體襯底上；

第2導電型的第1嵌入層，形成于所述半導體襯底與所述外延層之間，且具有包圍由所述半導體襯底與所述外延層構成的PN結的開口；

第1導電型的第2嵌入層，與所述第1嵌入層的周邊區域連接，且從所述半導體襯底內向所述外延層內延伸；

第1導電型的第1引出層，從所述外延層的表面向所述外延層內延伸，且與所述第2嵌入層成為一體；

第2導電型的第1擴散層，形成于被所述第2嵌入層與所述第1引出層包圍的所述外延層的表面；

第1導電型的第2引出層，與所述第1擴散層連接且包圍該第1擴散層，而且從所述外延層的表面向所述外延層內延伸；

陰極，連接到所述第1擴散層以及所述第2引出層；以及

陽極，與所述第1引出層連接，

且所述半導體裝置具有ESD保護元件，所述ESD保護元件由PN結二極管以及寄生雙極晶體管構成，所述PN結二極管由所述第1嵌入層與所述第2嵌入層形成，所述寄生雙極晶體管由所述第2引出層與所述外延層以及所述半導體襯底或所述第2嵌入層形成。

3.如權利要求1或2所述的半導體裝置，其特征在于，

在所述寄生雙極晶體管中，所述第2引出層成為發射極，所述外延層成為基極，所述半導體襯底或所述第2嵌入層成為集電極。

4.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

在所述PN結二極管中，所述第1嵌入層的雜質濃度至少在與所述第2嵌入層鄰接的區域比所述外延層的雜質濃度高，且比所述第2嵌入層的雜質濃度低。

5.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

所述陰極連接到電源線，所述陽極連接到接地線。

6.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

所述第1嵌入層的雜質濃度在決定所述PN結二極管的耐壓的所述第2嵌入層附近以外的區域，比該嵌入層附近濃度高。

7.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，

并列格子狀地形成了多個所述ESD保護元件。