[發(fā)明專利]一種雙向硅控整流器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111461627.3
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN114068525A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳昊;陸亞斌
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳傲威半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/02
• 分類號(hào): H01L27/02
• 代理公司: 蘇州榮谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32612
• 代理人: 韓國輝

1.一種雙向硅控整流器，包括：

襯底外延晶體；

硅控整流器區(qū)域，該硅控整流器區(qū)域位于襯底外延晶體上；

觸發(fā)區(qū)域，該觸發(fā)區(qū)域位于襯底外延晶體上；

其特征在于：

硅控整流器一端通過金屬連接至輸入端IO1，另一端通過金屬連接至輸出端IO2，形成IO1-IO2和IO2-IO1兩個(gè)方向的ESD和EOS保護(hù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于：

襯底外延晶體包含N型導(dǎo)電襯底及P型導(dǎo)電外延；

硅控整流器區(qū)域包含第一N型阱區(qū)、第二N型阱區(qū)及第一P型阱區(qū)，第一P型阱區(qū)位于第一N型阱區(qū)和第二N型阱區(qū)之間；第一N型阱區(qū)中包含N型重?fù)诫s區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)，N型重?fù)诫s區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)通過金屬相連，并連接至輸入端口IO1；第二N型阱區(qū)包含N型重?fù)诫s區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)，N型重?fù)诫s區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)通過金屬相連，并連接至輸出端口IO2；

觸發(fā)區(qū)域包含兩個(gè)N型摻雜區(qū)和一個(gè)P型摻雜區(qū)，N型摻雜區(qū)位于P型摻雜區(qū)兩側(cè)，并且一個(gè)N型摻雜區(qū)與第一N型阱區(qū)相接，另一個(gè)N型摻雜區(qū)與第二N型阱區(qū)相接，P型摻雜區(qū)位于第一P型阱區(qū)上，并與N型摻雜區(qū)相接，且N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)均為浮空區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于，該雙向硅控整流器還包括：

隔離結(jié)構(gòu)，該隔離結(jié)構(gòu)位于襯底外延晶體中，其為填充SIO₂或者多晶的深隔離槽，或?yàn)榻Y(jié)深較深的N型摻雜阱。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于：

P型重?fù)诫s區(qū)域、N型阱區(qū)、P型阱區(qū)形成三極管PNP，N型阱區(qū)、P型阱區(qū)和N型阱區(qū)形成三極管NPN，P型阱區(qū)、N型和P型重?fù)诫s區(qū)形成另一三極管PNP。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于：

觸發(fā)電壓由N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)所形成的二極管的雪崩電壓控制，N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)中至少一個(gè)區(qū)域?yàn)橹負(fù)诫s區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于：

以觸發(fā)區(qū)域中P型摻雜區(qū)為對(duì)稱軸，硅控整流器區(qū)域和觸發(fā)結(jié)區(qū)域?qū)ΨQ地分布其左右，其中硅控整流器區(qū)域?yàn)殚L條插指型，觸發(fā)結(jié)區(qū)域N型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)均為分段塊狀。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于：

N型摻雜區(qū)對(duì)稱地位于P型摻雜區(qū)下方。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于：

硅控整流器區(qū)域包含第一P型阱區(qū)和第二P型阱區(qū)，第一N型阱區(qū)；第一N型阱區(qū)位于第一P型阱區(qū)和第二P型阱區(qū)之間；第一P型阱區(qū)中包含N型重?fù)诫s區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)，N型重?fù)诫s區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)通過金屬相連，并連接至輸入端口IO1；第二P型阱區(qū)中包含N型重?fù)诫s區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)，N型重?fù)诫s區(qū)和P型重?fù)诫s區(qū)通過金屬相連，并連接至輸出端口IO2；其中P型阱區(qū)、N型阱區(qū)和P型阱區(qū)形成三極管PNP，N型重?fù)诫s區(qū)、P型阱區(qū)、N型阱區(qū)以及N型阱區(qū)、P型阱區(qū)、N型中摻雜區(qū)形成兩個(gè)三極管NPN；

觸發(fā)區(qū)域包含兩個(gè)P型摻雜區(qū)和一個(gè)N型摻雜區(qū)，P型摻雜區(qū)位于N型摻雜區(qū)兩側(cè)，并且一個(gè)P型摻雜區(qū)與第一P型阱區(qū)相接，另一個(gè)P型摻雜區(qū)與第二P型阱區(qū)相接，N型摻雜區(qū)位于第一N型阱區(qū)上，并與P型摻雜區(qū)相接，且P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)均為浮空區(qū)域。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于：

觸發(fā)區(qū)域中的P型摻雜區(qū)對(duì)稱地位于P型摻雜區(qū)下方。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種雙向硅控整流器，其特征在于：

該雙向硅控整流器還包括淺槽隔離結(jié)構(gòu)，該淺槽隔離結(jié)構(gòu)位于N型重?fù)诫s區(qū)與N型重?fù)诫s區(qū)之間。