[發(fā)明專利]具有電流增益的超高壓靜電放電保護(hù)器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410026856.6
• 申請(qǐng)日: 2014-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104637936B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣昕志;林東陽(yáng);柳瑞興;雷明達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/02
• 分類號(hào): H01L27/02;H01L21/82
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及具有電流增益的超高靜電放電保護(hù)器件。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路（IC）材料、設(shè)計(jì)、工藝和制造的技術(shù)進(jìn)步已使得IC器件不斷縮小，每一代均比前一代具有更小卻更復(fù)雜的電路。由諸如靜電放電（ESD）保護(hù)二極管的器件組成的一些半導(dǎo)體電路通常適用于高壓應(yīng)用。在超高壓應(yīng)用中的陰極至陽(yáng)極的正偏置工作狀態(tài)中，常用ESD二極管有時(shí)會(huì)實(shí)現(xiàn)一些電流增益。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體襯底，具有第一導(dǎo)電類型；第一半導(dǎo)體區(qū)，位于具有所述第一導(dǎo)電類型的所述半導(dǎo)體襯底的一部分上方并相對(duì)于上表面具有第一深度，所述第一半導(dǎo)體區(qū)具有第二導(dǎo)電類型；第二半導(dǎo)體區(qū)，位于所述第一半導(dǎo)體區(qū)中并相對(duì)于所述上表面具有小于所述第一深度的第二深度，所述第二半導(dǎo)體區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型；第三半導(dǎo)體區(qū)，位于所述第一半導(dǎo)體區(qū)中并相對(duì)于所述上表面具有小于所述第一深度的第三深度，所述第三半導(dǎo)體區(qū)具有所述第二導(dǎo)電類型；第四半導(dǎo)體區(qū)，位于所述第一半導(dǎo)體區(qū)外部并相對(duì)于所述上表面具有第四深度，所述第四半導(dǎo)體區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型；第五半導(dǎo)體區(qū)，位于所述第一半導(dǎo)體區(qū)外部并相對(duì)于所述上表面具有第五深度，所述第五半導(dǎo)體區(qū)鄰近所述第四半導(dǎo)體區(qū)并具有所述第二導(dǎo)電類型；第一電極，電連接至所述第三半導(dǎo)體區(qū)；以及第二電極，電連接至所述第四半導(dǎo)體區(qū)和所述第五半導(dǎo)體區(qū)，其中，所述第五半導(dǎo)體區(qū)被配置為在陰極至陽(yáng)極的正 偏置工作期間增大所述第一電極和所述第二電極之間的電流。

在該半導(dǎo)體器件中，所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型。

在該半導(dǎo)體器件中，所述第五半導(dǎo)體區(qū)為N+區(qū)，所述第四半導(dǎo)體區(qū)為P+區(qū)。

該半導(dǎo)體器件中還包括：第六半導(dǎo)體區(qū)，位于所述第五半導(dǎo)體區(qū)下面、與所述第五半導(dǎo)體區(qū)接觸并相對(duì)于所述上表面具有第六深度，所述第六半導(dǎo)體區(qū)具有所述第二導(dǎo)電類型。

在該半導(dǎo)體器件中，所述第六深度大于所述第五深度而小于所述第一深度。

在該半導(dǎo)體器件中，所述第六深度等于所述第一深度。

在該半導(dǎo)體器件中，所述第六半導(dǎo)體區(qū)是N區(qū)，所述第一半導(dǎo)體區(qū)是N-區(qū)。

在該半導(dǎo)體器件中，所述第五深度等于所述第四深度。

在該半導(dǎo)體器件中，所述第五深度大于所述第四深度。

該半導(dǎo)體器件還包括：隱埋半導(dǎo)體區(qū)，位于所述第一半導(dǎo)體區(qū)中并與所述第二半導(dǎo)體區(qū)相鄰，所述隱埋半導(dǎo)體區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種方法，包括：在具有第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底的一部分上方形成相對(duì)于上表面具有第一深度的第一半導(dǎo)體區(qū)，所述第一半導(dǎo)體區(qū)具有第二導(dǎo)電類型；在所述第一半導(dǎo)體區(qū)中形成相對(duì)于所述上表面具有小于所述第一深度的第二深度的第二半導(dǎo)體區(qū)，所述第二半導(dǎo)體區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型；在所述第一半導(dǎo)體區(qū)中形成相對(duì)于所述上表面具有小于所述第一深度的第三深度的第三半導(dǎo)體區(qū)，所述第三半導(dǎo)體區(qū)具有所述第二導(dǎo)電類型；在所述第一半導(dǎo)體區(qū)的外部形成相對(duì)于所述上表面具有第四深度的第四半導(dǎo)體區(qū)，所述第四半導(dǎo)體區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型；在所述第一半導(dǎo)體區(qū)的外部形成相對(duì)于所述上表面具有第五深度的第五半導(dǎo)體區(qū)，所述第五半導(dǎo)體區(qū)鄰近所述第四半導(dǎo)體區(qū)并具有所述第二導(dǎo)電類型；形成電連接至所述第三半導(dǎo)體區(qū)的第一電極；以及形成電連接至所述第四半導(dǎo)體區(qū)和所述第五半導(dǎo)體區(qū)的第二電極，其中，所述 第五半導(dǎo)體區(qū)被配置為在陰極至陽(yáng)極的正偏置工作期間增大所述第一電極和所述第二電極之間的電流。

在該方法中，所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型。

在該方法中，所述第五半導(dǎo)體區(qū)為N+區(qū)，所述第四半導(dǎo)體區(qū)為P+區(qū)。

該方法還包括：在所述第五半導(dǎo)體區(qū)下面形成與所述第五半導(dǎo)體區(qū)接觸并相對(duì)于所述上表面具有第六深度的第六半導(dǎo)體區(qū)，所述第六半導(dǎo)體區(qū)具有所述第二導(dǎo)電類型。

在該方法中，所述第六深度大于所述第五深度而小于所述第一深度。

在該方法中，所述第六深度等于所述第一深度。

在該方法中，所述第六半導(dǎo)體區(qū)是N區(qū)，所述第一半導(dǎo)體區(qū)是N-區(qū)。

在該方法中，所述第五深度大于或等于所述第四深度。

該方法還包括：在所述第一半導(dǎo)體區(qū)中并鄰近所述第二半導(dǎo)體區(qū)形成隱埋半導(dǎo)體區(qū)，所述隱埋半導(dǎo)體區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型。