[發明專利]高效率硅控整流裝置

有效

• 申請號: 201310464229.6
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103579203A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 陳東旸;彭政杰;吳偉琳;姜信欽
• 申請（專利權）人: 晶焱科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/60
• 分類號: H01L23/60;H01L29/02;H01L29/06
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;李涵

技術領域

本發明是關于一種整流裝置，且特別關于一種高效率硅控整流裝置。

背景技術

由于集成電路（IC）的元件已微縮化至納米尺寸，很容易受到靜電放電（ESD）的沖擊而損傷，再加上一些電子產品，如筆記型電腦或手機亦作的比以前更加輕薄短小。對于這些電子產品，若沒有利用適當的ESD保護裝置來進行保護，則電子產品很容易受到ESD的沖擊，而造成電子產品發生系統重新啟動，甚至硬件受到傷害而無法復原的問題。在高電壓傷害內部元件之前，ESD元件系使用于許多集成電路中，以釋放由外部接腳接收的高電壓，其中一種ESD元件為硅控整流器。

圖1為先前技術的硅控整流器的元件結構，其包含一N型井區10、位于一P型基板14的一P型井區12、位于N型井區10中的一高濃度的P型重摻雜區16與一高濃度的N型重摻雜區18、位于P型井區12中的一高濃度的P型重摻雜區20與一高濃度的N型重摻雜區22。在此硅控整流器中，P型重摻雜區16、N型重摻雜區18、N型井區10與P型井區12形成一PNP晶體管，且N型井區10、P型井區12與N型重摻雜區22形成一NPN晶體管。一外部焊墊PAD電性連接P型重摻雜區16與N型重摻雜區18，一外部接地焊墊GND電性連接P型重摻雜區20與N型重摻雜區22。因此，當PAD接收一高電壓時，可觸發此硅控整流器，以釋放一電流至GND。然而，此硅控整流器的觸發電壓與維持電壓(holding?voltage)是固定的。此設計無法提供可調的觸發電壓與維持電壓，以滿足ESD保護需求。此外，硅控整流器的ESD電流無法均勻分布，此將造成低ESD效率。

因此，本發明是在針對上述的困擾，提出一種高效率硅控整流裝置，以解決現有所產生的問題。

發明內容

本發明的主要目的，在于提供一種高效率硅控整流裝置，其是利用均勻分布的N型與P型重摻雜區建立多個均勻分布的靜電放電（ESD）路徑，并調整維持電壓(holding?voltage)與觸發電壓(triggering?voltage)，進而滿足ESD保護需求。

為達上述目的，本發明提供一種高效率硅控整流裝置，包含一P型基板與一N型井區，N型井區設于P型基板中。一第一P型重摻雜區與至少一第一N型重摻雜區系設于N型井區中，并連接一高電壓端。多個第二N型重摻雜區均勻地設于N型井區中，第二N型重摻雜區與第一N型重摻雜區位于第一P型重摻雜區的外側。多個第二P型重摻雜區均勻地設于P型基板中，并較第一N型重摻雜區更接近第二N型重摻雜區，且均勻地設于N型井區的外側。另有至少一第三N型重摻雜區設于P型基板中，并連接一低電壓端，第二P型重摻雜區設于第三N型重摻雜區與N型井區之間，第二N型重摻雜區與第二P型重摻雜區是符合第一條件、第二條件或此二者。第一條件為第二N型重摻雜區向第三N型重摻雜區延伸，并設于P型基板中；第二條件為第二P型重摻雜區向第一P型重摻雜區延伸，并設于N型井區中。

其中所述第一N型重摻雜區與所述多個第二N型重摻雜區設于所述第一P型重摻雜區的外圍。

其中所述第一N型重摻雜區的數量為二，所述第三N型重摻雜區的數量為二。

其中所述多個第二N型重摻雜區沿所述N型井區的側壁排成一行，所述多個第二P型重摻雜區沿所述N型井區的所述側壁排成一行。

其中所述第三N型重摻雜區的二端向所述N型井區延伸，以縮短介于所述第三N型重摻雜區與所述N型井區的寬度。

本發明提供另一種高效率硅控整流裝置，包含一N型基板與一P型井區，P型井區設于N型基板中，以圍繞N型基板的一N型區域。一第一P型重摻雜區與至少一第一N型重摻雜區設于N型區域中，并連接一高電壓端。多個第二N型重摻雜區均勻地設于N型區域中，第二N型重摻雜區與第一N型重摻雜區位于第一P型重摻雜區的外側。有多個第二P型重摻雜區均勻地設于P型井區中，并較第一N型重摻雜區更接近第二N型重摻雜區，且均勻地設于N型區域的外側。另有至少一第三N型重摻雜區設于P型井區中，并連接一低電壓端，第二P型重摻雜區設于第三N型重摻雜區與N型區域之間，第二N型重摻雜區與第二P型重摻雜區是符合第一條件、第二條件或此二者。第一條件為第二N型重摻雜區向第三N型重摻雜區延伸，并設于P型井區中；第二條件為第二P型重摻雜區向第一P型重摻雜區延伸，并設于N型區域中。

其中所述第一N型重摻雜區與所述多個第二N型重摻雜區設于所述第一P型重摻雜區的外圍。

其中所述第一N型重摻雜區的數量為二，所述第三N型重摻雜區的數量為二。