[發(fā)明專利]ESD保護(hù)電路及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811136885.2
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109599395B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·F·M·索拉羅;C·E·吉爾;蔡宗哲
• 申請（專利權(quán)）人: 新加坡商格羅方德半導(dǎo)體私人有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L21/8232
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發(fā)明涉及ESD保護(hù)電路及其制造方法，提供使用在源極區(qū)中的嵌入平緩PN接面形成高電壓ESD?GGNMOS的方法與所產(chǎn)生的裝置。數(shù)個(gè)具體實(shí)施例包括有一襯底的一裝置，該襯底包括有一ESD保護(hù)電路的一裝置區(qū)；在該裝置區(qū)上面的一柵極；在該裝置區(qū)中的一源極區(qū)，其具有在該柵極的第一側(cè)上橫向分離的一N+植入物與一P+植入物；以及在該裝置區(qū)中的一漏極區(qū)，其在該柵極與該第一側(cè)相反的第二側(cè)上。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭示內(nèi)容涉及半導(dǎo)體裝置中的保護(hù)電路。特別是，本揭示內(nèi)容有關(guān)用于高電壓半導(dǎo)體裝置的靜電放電(ESD)電路。

背景技術(shù)

雙極互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體-雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(BCD)為功率集成電路(IC)的技術(shù)。BCD結(jié)合數(shù)種不同的制程技術(shù)于單一芯片上：雙極用于精確的模擬功能，CMOS用于數(shù)字設(shè)計(jì)，以及DMOS用于功率及高電壓組件。BCD應(yīng)付在功率管理、模擬數(shù)據(jù)擷取及功率致動(dòng)器的領(lǐng)域中產(chǎn)品及應(yīng)用的廣泛范圍。BCD技術(shù)廣泛使用于各種應(yīng)用且需要數(shù)種邏輯組件以實(shí)現(xiàn)許多功率管理效用。這些需求要求ESD保護(hù)的保證。

已開發(fā)出有深電流路徑的p型(P+)隔離柵極接地N型通道金屬氧化物半導(dǎo)體(p-type?isolated?gate-grounded?N-channel?metal?oxide?semiconductor；PI-GGNMOS)以改善低電壓(LV)ESD保護(hù)裝置的持有電壓(V_h)。該LV?ESD保護(hù)裝置在源極及信道之間有P+柱段植入物(P+stud?implant)而且該P(yáng)+柱段植入物抵靠n型(N+)源極植入物。不過，此LVESD設(shè)計(jì)無法應(yīng)用于橫向擴(kuò)散(LD)晶體管，例如需要調(diào)變V_h和觸發(fā)電壓(V_t1)的LD金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)晶體管。

因此，亟須一種使得有ESD效能的LDMOS或GGNMOS晶體管能有改良V_h及V_t1的方法與所產(chǎn)生的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本揭示內(nèi)容的一方面是要提供一種配合ESD設(shè)計(jì)窗格的高V_h。本揭示內(nèi)容的另一方面是要高效控制/縮放(V_t1)而不犧牲裝置面積且有低導(dǎo)通電阻(R_on)及高失效電流(I_t2)。外加嵌入源極區(qū)且與源極區(qū)中的N+植入物隔開的P+植入物，本揭示內(nèi)容允許高效調(diào)整V_h及V_t1以滿足ESD設(shè)計(jì)窗格目標(biāo)而沒有面積或電流密度損失。不需要額外掩模且維持反向保護(hù)能力(亦即，本體-漏極二極管)。本揭示內(nèi)容的無閂鎖(latchup-free)ESD保護(hù)電路提供配合ESD設(shè)計(jì)窗格的高V_h。本揭示內(nèi)容的目標(biāo)高電壓裝置有在20伏特(V)至30V之間及以上的電壓。

本揭示內(nèi)容的其他方面及特征會(huì)在以下說明中提出以及部分在本技藝一般技術(shù)人員審查以下內(nèi)容或?qū)W習(xí)本揭示內(nèi)容的實(shí)施后會(huì)明白。按照隨附權(quán)利要求書的特別提示，可實(shí)現(xiàn)及得到本揭示內(nèi)容的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本揭示內(nèi)容，有些技術(shù)效果部分可用一種裝置達(dá)成，其包括：一襯底，其包括有一ESD保護(hù)電路的一裝置區(qū)；在該裝置區(qū)上面的一柵極；在該裝置區(qū)中的一源極區(qū)，其具有在該柵極的第一側(cè)上橫向分離的一N+植入物與一P+植入物；以及在該裝置區(qū)中的一漏極區(qū)，其在該柵極與該第一側(cè)相反的第二側(cè)上。