[發明專利]二極管串

有效

• 申請號: 201310266159.3
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103531585B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: K.多曼斯基
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 蔣駿,王忠忠

技術領域

本申請涉及二極管串，即彼此串聯耦合的兩個或更多二極管以及對應的方法。

背景技術

二極管串例如用于集成電路的ESD（靜電放電）保護。特別地，經由這樣的二極管串，ESD脈沖可以被分流到像VDD或VSS那樣的電源電壓。在一些情況下，使用阱結構形成這樣的二極管串的二極管。然而，在一些情形（像在焊盤處的要被保護的過電壓，即在正常范圍之外但低于典型的ESD電壓和/或關斷的電源電壓的電壓）中，通過以上提到的阱結構形成的寄生雙極晶體管可以變為導通，導致不期望的漏電流。

附圖說明

圖1示出了根據實施例的二極管串的示意圖。

圖2示出了說明根據實施例的方法的流程圖。

圖3是圖示了根據實施例的二極管串的電路圖。

圖4A是圖示了根據實施例的二極管串的半導體結構的示意剖視圖。

圖4B是圖示了根據實施例的二極管串的半導體結構的示意剖視圖。

圖5是圖示了根據實施例的二極管串的電路圖。

圖6是實現根據實施例的二極管串的半導體結構的剖視圖。

圖7示出了使用根據實施例的二極管串的示例環境。

具體實施方式

在下面，將參考附圖詳細地描述本發明的實施例。應當注意的是，實施例僅僅用于說明實現本發明的一些可能性并且不被解釋為以任何方式限制本申請的范圍。

不同實施例的特征可以彼此組合，除非特別另外被指出。另一方面，描述具有多個特征的實施例不被解釋為表明所有這樣的特征對于實現本發明而言是必需的，因為其它實施例可以包括比所示出的特征更少的特征和/或所示出的特征的可替換特征。

此外，應當注意的是，在附圖中示出或在此描述的兩個元件之間的任何直接連接或耦合（即，沒有任何中間元件的任何連接或耦合）也可以通過間接連接（即，包括一個或多個中間元件的連接或耦合）被實現，只要各個連接或耦合的預期功能被保留，所述功能例如是向元件施加電壓的功能或從元件向另一個元件發射信號的功能。

此外，在一些情況下，實施例被描述為包括若干功能塊或元件。應當注意的是，在這樣的情況下，功能塊或元件不需要必須由不同結構或電路實現，而是在一些實施例中這樣的功能塊或元件中的兩個或更多也可以由共同的結構或者由共同的電路實現。

在下面，對于一些實施例將描述半導體結構，其中部分結構被稱為具有極性。半導體的極性被理解為由n-摻雜引起的n-極性或者由p-摻雜引起的p-極性。例如，在硅半導體結構的情況下，可以通過添加磷或砷來完成n-摻雜，并且可以例如通過添加硼來完成p-摻雜。對于其它半導體（例如，像砷化鎵那樣的III-V半導體），可以使用其它適當的摻雜物。

在極性內，不同程度的摻雜即不同摻雜物濃度是可能的。高摻雜區域，特別是退化摻雜區域可以用于提供電接觸。

現在轉向圖，在圖1中示出了根據實施例的二極管串的示意圖。圖1的二極管串包括在第一端子12和第二端子16之間串聯耦合的第一二極管結構13和第二二極管結構15。在一些實施例中，第一端子12可以是要被保護以免受靜電放電（ESD）影響的輸入/輸出（I/O）端子，而第二端子16可以是例如針對VSS或VDD的電源電壓端子，或者反之亦然。

例如，二極管結構13的第一端子（例如陰極）可以與端子12相耦合，二極管結構13的第二端子（例如陽極）可以經由耦合14與二極管結構15的第一端子（例如陰極）相耦合，并且二極管15的第二端子（例如陽極）可以與端子16相耦合。

在圖1的實施例中的第一二極管結構13和第二二極管結構15可以被布置在第一極性的半導體阱11中，其繼而被布置在與第一極性不同的第二極性的襯底10或其它半導體材料（像另外的阱）中。例如，阱11可以是n-阱，而襯底10可以是p-摻雜襯底。

第一二極管結構13和第二二極管結構15在一些情況下均可以包括布置在阱11內的第二極性的另外的阱以提供二極管結構之間的電絕緣。例如，這樣，第一二極管結構13和第二二極管結構15連同阱11均可以實現三阱二極管。

在一些實施例中，阱11可以包括第一極性的單個連續半導體區域。在其它實施例中，阱11可以被分裂，例如以包括第一極性的兩個半導體區域，針對每個二極管結構13、15有一個半導體區域。在該情況下，提供了歐姆電連接（例如，第一極性的金屬連接或高摻雜多晶硅連接），將兩個半導體區域電耦合，使得它們電氣地具有與單個連續半導體區域基本相同的效果。這樣的歐姆電連接的電阻例如可以是10歐姆以下，或者5歐姆以下。