[發明專利]借助掩埋擊穿晶閘管裝置的單向ESD保護

在審

• 申請號: 201910601854.8
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110690212A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 葉夫根尼·尼科洛夫·斯特凡諾夫
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/06;H01L29/74;H01L21/84
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 紀雯

1.一種靜電放電保護裝置，其特征在于，包括：

基板；

第一和第二發射極區，所述第一和第二發射極區安置在所述基板中，在所述基板的一側上彼此橫向間隔開，并且具有相反導電類型；以及

第一和第二基極區，所述第一和第二基極區具有相反導電類型，并且其中所述第一和第二發射極區分別安置在晶閘管布置中，所述第一基極區包括在所述第二基極區下方延伸的掩埋摻雜層；

其中所述掩埋摻雜層和所述第二基極區中的每一個包括摻雜劑濃度分布的相應不均一性，并且

其中在所述相應不均一性處所述掩埋摻雜層與所述第二基極區之間的間隔為所述晶閘管布置建立擊穿觸發電壓。

2.根據權利要求1所述的靜電放電保護裝置，其特征在于，所述掩埋摻雜層包括相對于所述掩埋摻雜層的其余部分具有降低的摻雜劑濃度水平的片段，以限定所述掩埋摻雜層中的所述不均一性。

3.根據權利要求1或權利要求2所述的靜電放電保護裝置，其特征在于，所述掩埋摻雜層包括相對于所述掩埋摻雜層的其余部分具有較深的上邊界的片段，以限定所述掩埋摻雜層中的所述不均一性。

4.根據在前的任一項權利要求所述的靜電放電保護裝置，其特征在于，所述第二基極區包括第一和第二組成阱區，所述第二組成阱區不同于所述第一組成阱區，以限定所述第二基極區的所述摻雜劑濃度分布的所述不均一性。

5.根據權利要求4所述的靜電放電保護裝置，其特征在于，所述第二組成阱區比所述第一組成區更深地延伸到所述基板中。

6.根據權利要求4或權利要求5所述的靜電放電保護裝置，其特征在于，相較于所述第一組成阱區，所述第二組成阱區具有更高的峰值摻雜劑濃度水平。

7.根據權利要求4至6中任一項權利要求所述的靜電放電保護裝置，其特征在于，所述第二組成阱區橫向重疊所述第二發射極區和所述第二基極區的接觸區。

8.根據在前的任一項權利要求所述的靜電放電保護裝置，其特征在于，所述第一和第二發射極區以及所述第一和第二基極區被成形為使得所述晶閘管布置具有八邊形布局。

9.一種電子設備，其特征在于，包括：

基板；

陽極，所述陽極由所述基板支撐；

陰極，所述陰極由所述基板支撐并在所述基板的一側上與所述陽極橫向間隔開；以及

根據在前的任一項權利要求所述的靜電放電保護裝置。

10.一種制造靜電放電保護裝置的方法，其特征在于，所述方法包括：

執行植入程序以在半導體基板的半導體層中形成掩埋摻雜層，所述半導體基板包括基底基板以及在所述基底基板與所述半導體層之間的掩埋絕緣層，所述半導體層和所述掩埋摻雜層分別具有第一和第二導電類型，所述掩埋摻雜層形成晶閘管布置的第一基極區的掩埋部分；

執行第一和第二阱植入程序以在所述半導體層中植入所述第一導電類型的摻雜劑，從而形成所述晶閘管布置的第二基極區的第一和第二組成區；

其中形成所述掩埋摻雜層的所述植入程序被配置有掩模，所述掩模具有開口以限定在所述掩埋摻雜劑層中摻雜劑濃度分布的不均一性；

其中所述第一和第二阱植入程序被配置成使得所述第一與第二組成區之間的差異限定在所述第二組成區處所述第二基極區的摻雜劑濃度分布的不均一性；并且

其中在所述相應不均一性處所述掩埋摻雜層與所述第二基極區之間的間隔為所述晶閘管布置建立擊穿觸發電壓。