[發明專利]靜電放電保護裝置、存儲器元件及靜電放電保護方法

有效

• 申請號: 201610195187.4
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN107293537B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王世鈺;李明穎;黃文聰
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種靜電放電保護裝置，包括：

一半導體基材，包括一摻雜阱區，該摻雜阱區具有一第一電性，且一端接地；

一第一柵極結構，位于該摻雜阱區之上；

一第一摻雜區，具有一第二電性，位于該摻雜阱區之中，鄰接該第一柵極結構，且與一焊墊電性連接；

一第二摻雜區，具有該第二電性，位于該摻雜阱區之中，且鄰接該第一柵極結構；

一第三摻雜區，具有該第一電性，位于該摻雜阱區之中，且與該第二摻雜區形成一P/N結，其中該第二摻雜區和該第三摻雜區分別具有大于該摻雜阱區的摻雜濃度；

一第二柵極結構，位于該摻雜阱區之上，且鄰接該第一摻雜區；

一第四摻雜區，具有該第二電性，位于該摻雜阱區之中，鄰接該第二柵極結構，且接地；以及

一第五摻雜區，具有該第一電性，位于該摻雜阱區之中，且接地；

其中該第三摻雜區與該第二摻雜區形成該P/N結，可使載子通過隧穿效應導通該P/N結，讓靜電放電電流流入該摻雜阱區，并通過第五摻雜區導入地面。

2.根據權利要求1所述的靜電放電保護裝置，其中該第二柵極結構接地。

3.根據權利要求1所述的靜電放電保護裝置，更包括一輸出/輸出電路與該第二柵極結構電性連接。

4.根據權利要求1所述的靜電放電保護裝置，更包括：

一第三柵極結構，位于該摻雜阱區之上，且接地；

一第六摻雜區，具有該第二電性，位于該摻雜阱區之中，鄰接該第三柵極結構，且與該焊墊電性連接；

一第七摻雜區，具有該第二電性，位于該摻雜阱區之中，鄰接該第三柵極結構，且接地；以及

一第八摻雜區，具有該第一電性，位于該摻雜阱區之中，且接地。

5.根據權利要求1所述的靜電放電保護裝置，其中該第一柵極結構是接地或與一控制電路電性連接。

6.根據權利要求5所述的靜電放電保護裝置，其中該控制電路包括：

一電容，一端與該焊墊電性連接，一端與該第一柵極結構電性連接；以及

一電阻，與位在該電容和該第一柵極結構之間的一結點電性連接。

7.根據權利要求1所述的靜電放電保護裝置，其中該摻雜阱區具有介于1.0×10¹⁶/cm³至1.0×10¹⁷/cm³之間的摻雜濃度；該第二摻雜區和該第三摻雜區分別具有介于1.0×10¹⁹/cm³至1.0×10²⁰/cm³之間的摻雜濃度；且該P/N結具有介于0.7伏特(V)至3伏特之間的一逆向崩潰電壓。

8.一種存儲器元件，包括：

如權利要求1至7中任一所述的靜電放電保護裝置；以及

一存儲單元陣列，與該焊墊電性連接。

9.一種靜電放電保護方法，包括：

提供一靜電放電保護裝置與一內部電路電性連接，其中該靜電放電保護裝置包括：

一半導體基材，包括一摻雜阱區，該摻雜阱區具有一第一電性，且一端接地；

一第一柵極結構，位于該摻雜阱區之上；

一第一摻雜區，具有一第二電性，位于該摻雜阱區之中，鄰接該第一柵極結構，且與一焊墊電性連接；

一第二摻雜區，位于該摻雜阱區之中，鄰接該第一柵極結構，且具有該第二電性；

一第三摻雜區，具有該第一電性，位于該摻雜阱區之中，且與該第二摻雜區形成一P/N結；其中該第二摻雜區和該第三摻雜區分別具有大于該摻雜阱區的摻雜濃度；

一第二柵極結構，位于該摻雜阱區之上，且鄰接該第一摻雜區；

一第四摻雜區，具有該第二電性，位于該摻雜阱區之中，鄰接該第二柵極結構，且接地；以及

一第五摻雜區，具有該第一電性，位于該摻雜阱區之中，且接地；以及

當一靜電放電應力施加于該焊墊時，該第三摻雜區與該第二摻雜區形成該P/N結，可使載子通過隧穿效應導通該P/N結，讓靜電放電電流流入該摻雜阱區，并通過第五摻雜區導入地面。