[發(fā)明專利]形成ESD器件及其結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310606297.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN103872046B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·D·馬里羅;陳宇鵬;R·沃爾;U·夏爾馬;H·Y·吉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/04
• 分類號(hào): H01L27/04;H01L21/77
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 陳華成

1.一種ESD器件，其包括：

所述ESD器件的輸入端；

所述ESD器件的公共回線；

第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底；

第二導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，其在所述半導(dǎo)體襯底上且具有第一摻雜濃度；

第一封阻結(jié)構(gòu)，其形成為具有周邊的第一閉合多邊形，所述周邊圍繞所述第一半導(dǎo)體層的第一部分；

第一晶體管，其形成在所述第一半導(dǎo)體層上并在所述半導(dǎo)體襯底的所述第一部分內(nèi)，所述第一晶體管具有耦合至所述輸入端或所述公共回線中的一個(gè)的第一載流電極，所述第一晶體管具有控制電極及第二載流電極；

所述第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體區(qū)域，其在所述第一半導(dǎo)體層的所述第一部分內(nèi)，其中所述第一半導(dǎo)體區(qū)域形成所述第一晶體管的一部分，所述第一半導(dǎo)體區(qū)域具有大于所述第一半導(dǎo)體層的所述第一摻雜濃度的第二摻雜濃度；

第一低電容二極管，其形成在所述第一半導(dǎo)體層上且在所述半導(dǎo)體襯底的所述第一部分外部，所述第一低電容二極管串聯(lián)耦合在所述第一晶體管的所述輸入端與所述第一載流電極之間；

第一導(dǎo)體，其具有形成在開口中的第一導(dǎo)體部分，其延伸穿過(guò)所述第一半導(dǎo)體層至所述半導(dǎo)體襯底的一部分且物理地電接觸所述半導(dǎo)體襯底的一部分，所述第一導(dǎo)體具有電耦合至所述第一晶體管的所述第二載流電極的第二導(dǎo)體部分；及

觸發(fā)器件，其形成在所述第一半導(dǎo)體層上并在所述第一半導(dǎo)體層的所述第一部分內(nèi)，所述觸發(fā)器件具有觸發(fā)電壓且耦合至所述第一晶體管的所述控制電極，其中所述觸發(fā)器件被配置成響應(yīng)于所述ESD器件的所述輸入端接收不小于所述觸發(fā)器件的所述觸發(fā)電壓的電壓而啟動(dòng)所述第一晶體管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD器件，其還包括形成在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)的所述第二導(dǎo)電類型的一第二半導(dǎo)體區(qū)域，所述第二半導(dǎo)體區(qū)域延伸至所述第一半導(dǎo)體區(qū)域中不大于一微米且具有大于所述第二摻雜濃度的第三摻雜濃度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD器件，其中所述第二導(dǎo)體部分電耦合至所述第一半導(dǎo)體區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD器件，其中所述第一晶體管是SCR的一部分，其包括第二晶體管，所述第二晶體管形成在所述第一半導(dǎo)體層的所述第一部分中，其中所述第一半導(dǎo)體區(qū)域形成所述第一晶體管的所述第二載流電極及所述第二晶體管的控制電極且其中所述第一半導(dǎo)體層的所述第一部分形成所述第一晶體管的所述控制電極。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD器件，其還包括形成在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)的所述第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體區(qū)域，所述第二半導(dǎo)體區(qū)域延伸至所述第一半導(dǎo)體區(qū)域中不大于一微米，其中所述第二半導(dǎo)體區(qū)域形成所述第一晶體管的所述第一載流電極且所述第一半導(dǎo)體區(qū)域形成所述第一晶體管的所述控制電極且其中所述觸發(fā)器件的一部分形成在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域與第二半導(dǎo)體區(qū)域之間的結(jié)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ESD器件，其還包括第二封阻結(jié)構(gòu)，其形成為具有周邊的第二閉合多邊形，所述周邊圍繞所述第一半導(dǎo)體層的所述第一部分外部的所述第一半導(dǎo)體層的第二部分，第二低電容二極管形成在所述第一半導(dǎo)體層的所述第二部分內(nèi)，所述第二低電容二極管耦合在所述輸入端與所述第一晶體管的所述第二載流電極之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ESD器件，其還包括所述第一導(dǎo)電類型的第三半導(dǎo)體區(qū)域，其在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域內(nèi)且鄰接所述第二半導(dǎo)體區(qū)域。