[發(fā)明專利]具有高電流能力的靜電放電保護裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310018563.2
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN116435297A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金圣龍;蘇迪爾·普拉薩德;斯里拉姆·N·S;S·拉什卡爾;C·科措
• 申請（專利權(quán)）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本發(fā)明描述具有高電流能力的靜電放電ESD保護裝置。所述ESD保護裝置(302)可包含串聯(lián)連接的一對雙向二極管(第一(305)及第二(325)雙向二極管)。所述雙向二極管(305、325)中的每一者包含并聯(lián)連接的低電容LC二極管(310、330)及旁通二極管(315、335)。在ESD事件期間，電流流動通過所述第一雙向二極管(305)的所述LC二極管(310)及所述第二雙向二極管(325)的所述旁通二極管(335)。設(shè)計所述LC二極管及所述旁通二極管的特定布置以促進所述電流在被所述ESD保護裝置占用的整個區(qū)域內(nèi)均勻分布。

相關(guān)申請案的交叉參考

本專利申請案要求以下美國臨時專利申請案的權(quán)益：(i)在2022年1月13日申請的“用于超低電容ESD二極管的D2二極管放置優(yōu)化(D2?Diode?Placement?Optimization?forUltra?Low?Capacitance?ESD?Diodes)”的第63/299,310號申請案及(ii)在2022年1月13日申請的“保護ESD二極管布局及設(shè)計(Protection?ESD?Diode?Layout?and?Design)”的第63/299,302號申請案；其中的每一者特此以其全文引用方式并入本文中。本申請案涉及與其一起在2022年6月30日申請的標(biāo)題為“用于靜電放電或浪涌保護的具有高電流能力的半導(dǎo)體裝置(Semiconductor?Devices?with?High?Current?Capability?For?ElectrostaticDischarge?or?Surge?Protection)”的第/號美國申請案，所述美國申請案特此以其全文引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體上涉及半導(dǎo)體裝置領(lǐng)域，且更特定來說，涉及具有高電流能力的靜電放電保護裝置。

背景技術(shù)

集成電路(IC)可經(jīng)受靜電放電(ESD)事件，其通常在IC與另一物體接觸或靠近另一物體時發(fā)生。ESD保護裝置可與IC耦合以在ESD事件期間提供電流路徑來保護IC。期望ESD保護裝置能夠安全地耗散高電流，而不會引發(fā)損壞。在IC的正常操作期間，ESD保護裝置是不活動的以便不干擾正常操作。盡管ESD保護裝置是不活動的(例如，在反向偏壓條件下的二極管)，但其存在趨向于增加IC的寄生電容。期望ESD保護裝置具有低電容。

發(fā)明內(nèi)容

本公開描述具有高電流能力的ESD保護裝置。此外，所述ESD保護裝置包含具有低電容的二極管。此發(fā)明內(nèi)容并非本公開的廣泛概述，且既不希望識別本公開的關(guān)鍵或重要元件，也不標(biāo)示其范圍。確切來說，發(fā)明內(nèi)容的主要目的是以簡化形式呈現(xiàn)本公開的一些概念作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)描述的序言。

在一些實施例中，一種半導(dǎo)體裝置包含：n型襯底；n型層，其在所述襯底上；p型層，其在所述n型層之上，所述p型層包含背對著所述襯底的表面；及第一雙向二極管，其包含：第一低電容(LC)二極管，其具有：(1)第一p型掩埋區(qū)，其從所述p型層朝向所述襯底延伸且終止于所述n型層內(nèi)；及(2)第一n型區(qū)，其從所述表面朝向所述襯底延伸且終止于所述第一p型掩埋區(qū)上方。

在一些實施例中，一種半導(dǎo)體裝置包含：n型襯底；n型層，其在所述襯底上；p型層，其在所述n型層之上，所述p型層包含背對著所述襯底的表面；及第一區(qū)域，其包含第一側(cè)及與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)，其中所述第一區(qū)域包含：(1)第一pn結(jié)，其在與所述表面相距的第一深度處，所述第一pn結(jié)跨所述p型層及從所述表面延伸到所述第一深度的第一n型區(qū)形成；及(2)第二pn結(jié)，其在與所述表面相距的大于所述第一深度的第二深度處，所述第二pn結(jié)跨所述n型層及從所述p型層朝向所述襯底延伸的第一p型掩埋區(qū)形成。