[發(fā)明專利]包括保護(hù)環(huán)的半導(dǎo)體器件以及相關(guān)的半導(dǎo)體系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310117686.8
• 申請(qǐng)日: 2013-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103367449B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勛;張東殷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/08;H01L27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 邵亞麗

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2012年4月6日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2012-0036187號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)通過(guò)引用整體結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及包括保護(hù)環(huán)的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體系統(tǒng)，諸如片上系統(tǒng)（SOC）、微控制器單元（MCU）、顯示驅(qū)動(dòng)器IC（DDI）、或電源管理IC（PMIC），可以包括處理器、存儲(chǔ)器、和/或多個(gè)外圍設(shè)備，如邏輯電路、語(yǔ)音和圖像處理電路、和/或各種接口電路。

同時(shí)，半導(dǎo)體系統(tǒng)可以包括傳送功率的功率晶體管。然而，功率晶體管中的寄生雙極晶體管（例如，NPN晶體管或寄生PNP晶體管）可以提供寄生電流，該寄生電流導(dǎo)致在其它電路塊上的噪聲，并且可能產(chǎn)生閉鎖（latch-up）（例如，電流漏泄和/或電路故障）。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明概念的各種實(shí)施例，提供了半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件可以包括在襯底上的晶體管。晶體管可以包括柵極電極、源極電極、以及漏極電極。半導(dǎo)體器件可以包括在與晶體管相鄰的襯底中的第一傳導(dǎo)類型的第一保護(hù)環(huán)。半導(dǎo)體器件可以包括在與第一保護(hù)環(huán)相鄰的襯底中的與第一傳導(dǎo)類型不同的（例如，相反的）第二傳導(dǎo)類型的第二保護(hù)環(huán)。第一保護(hù)環(huán)可以被配置為接收偏壓。第二保護(hù)環(huán)可以被配置為接收與第一保護(hù)環(huán)相同的（例如，等效的）偏壓。源極電極和漏極電極中的至少一個(gè)可以被配置為接收與第一保護(hù)環(huán)和第二保護(hù)環(huán)相同的（例如，等效的）偏壓。

在各種實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件可以包括離第二保護(hù)環(huán)比離第一保護(hù)環(huán)更近的第一傳導(dǎo)類型的第三保護(hù)環(huán)。第一保護(hù)環(huán)的偏壓可以是第一偏壓。第三保護(hù)環(huán)可以被配置為接收不同于第一偏壓的第二偏壓。

根據(jù)各種實(shí)施例，第一偏壓可以是地電壓和電源電壓（power voltage）中的一個(gè)，第二偏壓可以是地電壓和電源電壓中的另一個(gè)。

在各種實(shí)施例中，第一保護(hù)環(huán)可以形成圍繞晶體管的邊界（perimeter），而第二保護(hù)環(huán)可以形成圍繞第一保護(hù)環(huán)的邊界。

根據(jù)各種實(shí)施例，襯底可以包括傳導(dǎo)類型各自不同的（例如，相反的）基底（base substrate）和外延層。第一保護(hù)環(huán)的一部分與基底的一部分可以彼此重疊。

在各種實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件可以包括在襯底中在第二保護(hù)環(huán)以下的第二傳導(dǎo)類型的埋置層，從而第二保護(hù)環(huán)的一部分和埋置層的一部分彼此重疊。

根據(jù)各種實(shí)施例，第一保護(hù)環(huán)在襯底中的深度可以大于第二保護(hù)環(huán)的深度。

在各種實(shí)施例中，晶體管可以包括N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）晶體管。偏壓可以是地電壓。源極電極可以包括分別在漏極電極的相對(duì)側(cè)的第一源極電極和第二源極電極。在一些實(shí)施例中，第一保護(hù)環(huán)可以離源極電極比離漏極電極更近。

根據(jù)各種實(shí)施例，晶體管可以包括P型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）晶體管。偏壓可以是電源電壓。源極電極可以包括分別在漏極電極的相對(duì)側(cè)的第一源極電極和第二源極電極。在一些實(shí)施例中，第一保護(hù)環(huán)可以離源極電極比離漏極電極更近。

在各種實(shí)施例中，晶體管可以包括N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）晶體管。偏壓可以是電源電壓。漏極電極可以包括第一漏極電極和第二漏極電極。源極電極可以在第一漏極電極和第二漏極電極之間。在一些實(shí)施例中，第一保護(hù)環(huán)可以離漏極電極比離源極電極更近。

根據(jù)各種實(shí)施例的半導(dǎo)體器件可以包括晶體管和形成圍繞晶體管的邊界并被配置為接收第一偏壓的第一傳導(dǎo)類型的第一保護(hù)環(huán)。半導(dǎo)體器件可以包括形成圍繞第一保護(hù)環(huán)的邊界并被配置為接收第一偏壓的第二傳導(dǎo)類型的第二保護(hù)環(huán)，第二傳導(dǎo)類型不同于（例如，相反的）第一傳導(dǎo)類型。所述半導(dǎo)體器件可以包括形成圍繞第二保護(hù)環(huán)的邊界并被配置為接收不同于第一偏壓的第二偏壓的第一傳導(dǎo)類型的第三保護(hù)環(huán)。

在各種實(shí)施例中，晶體管可以包括N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）晶體管。第二偏壓可以大于第一偏壓。晶體管可以包括被配置為接收第一偏壓的源極電極。

根據(jù)各種實(shí)施例中，晶體管可以包括N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）晶體管。第一偏壓可以大于第二偏壓。晶體管可以包括被配置為接收第一偏壓的漏極電極。

在各種實(shí)施例中，晶體管可以包括P型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）晶體管。第一偏壓可以大于第二偏壓。在一些實(shí)施例中，第一偏壓可以是電源電壓，而第二偏壓可以是地電壓。一些實(shí)施例提供了晶體管可以包括被配置為接收第一偏壓的源極電極。