專利名稱：靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，且特別是有關(guān)一種用以保護(hù)于高 電壓下操作的電子設(shè)備的集成電路的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
一般來說，集成電路(integrated circuits, ICs)非常容易受靜電放電(electrostatic discharge, ESD)的影響而受損，例如是電子設(shè)備中的高壓瞬變。在某些電子設(shè)備 中，高壓瞬變可能具有正值及/或負(fù)值的尖峰，范圍由數(shù)百伏特至數(shù)千伏特(靜電 壓)，且時間長達(dá)數(shù)微秒。高電壓靜電放電瞬變可能由使用者的靜電放電所造成， 例如是由摩擦力或感應(yīng)并接觸集成電路(例如是設(shè)備控制)的端子或電路的設(shè)備機(jī) 殼所造成。因此，由于疏忽所造成的靜電電壓可能導(dǎo)致輸入晶體管的毀損。
集成電路通常都需要靜電放電防護(hù)設(shè)計以保護(hù)內(nèi)部的電子組件。 一種典型的 靜電放電防護(hù)是將寄生硅控整流器(silicon controlled rectifier, SCR)連接至輸入晶 體管的柵極。硅控整流器通常是做為高效靜電放電防護(hù)箝，且硅控整流器防護(hù)結(jié)構(gòu) 已于美國專利字號4,400,711、 4，405，933、 4,631,567及4,692,781中所揭露。這些硅
控整流器防護(hù)結(jié)構(gòu)主要的優(yōu)點(diǎn)為具有吸收高能量的能力。
高電壓硅控整流器(high-voltage silicon controlled rectifier, HVSCR)是用以保
護(hù)電子設(shè)備的集成電路于高電壓(例如是30伏特或是更高的電壓)下操作而不受 損害。圖1繪示高電壓硅控整流器的典型電流一電壓曲線。圖1中，點(diǎn)A代表崩 潰電壓(breakdown voltage)，點(diǎn)B代表保持電壓(holding voltage)。然而，在 一些特定的應(yīng)用中，例如在高電壓下操作的電子設(shè)備，需使用具有較高崩潰電壓及 保持電壓的靜電放電防護(hù)裝置，方能適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮其防護(hù)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，特別可對于高電壓下操 作的電子設(shè)備的集成電路的裝置進(jìn)行有效的保護(hù)。本發(fā)明的一一方面提供一種靜電放電防護(hù)裝置。此裝置至少包括一高電壓寄
生硅控整流器(high-voltage parasite silicon controlled rectifier, HVSCR)及一二極管。 高電壓硅控整流器具有陽極及陰極，且高電壓硅控整流器的陰極接地。以串聯(lián)方式 耦接至高電壓硅控整流器的二極管亦具有陽極與陰極。二極管的陽極耦接至高電壓 硅控整流器的陽極，且二極管的陰極耦接至一施加有正電壓的端子。
本發(fā)明提供另一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，包括一寄生硅控整流器及一二 極管，形成于第二導(dǎo)電態(tài)基板中，且二極管以串聯(lián)方式耦接至硅控整流器。硅控整 流器至少包括數(shù)個第一及第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域，所述第一及第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域是 交錯且連續(xù)地形成于第一導(dǎo)電態(tài)的第一阱中。第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域接地，且配置于 兩個第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域之間。三個摻雜區(qū)域是與第一阱相隔且形成于第二導(dǎo)電態(tài) 基板中。二極管包括第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域及第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域。第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域形成 于第一導(dǎo)電態(tài)的第二阱中，且第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域耦接至第一阱中的第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū) 域之一。此外，二極管的第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域形成于第一導(dǎo)電態(tài)的第二阱中且與第 二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域相隔。第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域連接至一施加有正電壓的端子。在實(shí)施例 中，第一及第二導(dǎo)電態(tài)可為N型及P型。
此外，在實(shí)施例中，二極管的第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域可建構(gòu)成具有彼此相隔的多個 長條或小區(qū)塊。所述小區(qū)塊可為任意形狀且規(guī)則地或隨機(jī)地排列。


為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下面將配合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施 例作詳細(xì)說明，其中
圖1繪示高電壓硅控整流器的典型電流一電壓曲線； 圖2繪示本發(fā)明的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置；
圖3A繪示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視圖3B繪示圖3A的半導(dǎo)體裝置沿著剖面線3A-3A的剖面圖4繪示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的特性曲線，
此裝置包括高電壓硅控整流器及二極管，且二極管包括數(shù)個正P型條； 圖5繪示本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視圖； 圖6繪示圖5中的本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的特性曲
線，此裝置包括高電壓硅控整流器及二極管，且二極管包括數(shù)個具有矩形剖面的正
P型小區(qū)塊；圖7繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視
圖8繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視
圖9繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視 圖；以及
圖io繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的靜電放電(electrostatic discharge, ESD)防護(hù)半導(dǎo)體裝置適合用 以保護(hù)于高電壓下操作的電子設(shè)備的集成電路。圖2繪示本發(fā)明的靜電放電防護(hù)半 導(dǎo)體裝置。靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置10至少包括一高電壓寄生硅控整流器 (high-voltage parasite silicon controlled rectifier) 11及一二牛及管12。 二豐及管12的 陰極121耦接至施加有高電壓的端子14，且二極管12的陽極123耦接至高電壓硅 控整流器11的陽極112。高電壓硅控整流器11的陰極114耦接至沒有施加電壓的 接地端子16。與使用單獨(dú)的高電壓硅控整流器的靜電放電防護(hù)裝置相較，本發(fā)明 的半導(dǎo)體裝置IO (亦即包括高電壓硅控整流器及二極管)的崩潰電壓(breakdown voltage)及保持電壓(holdingvoltage)有顯著的增加，且半導(dǎo)體裝置IO可適當(dāng)?shù)?做為于高電壓(例如是超過30伏特)下操作的電子設(shè)備的防護(hù)裝置。
以下提供二實(shí)施例以說明本發(fā)明的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置。所述實(shí)施例說 明二極管及高電壓硅控整流器之間的電子連接。此外，所述實(shí)施例亦說明本發(fā)明的 二極管結(jié)構(gòu)的不同的可實(shí)施設(shè)計。然而，此處揭露的實(shí)施例是用以說明本發(fā)明，而 非用以限制本發(fā)明的范圍。
再者，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者當(dāng)可明白本發(fā)明的基本的技術(shù)， 例如是P型阱、P型區(qū)域、N型阱、N型區(qū)域、深N型阱及N型埋藏層(buried layer) 等的形成，因而不詳細(xì)敘述。此外，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者當(dāng)可明 白所述實(shí)施例及附圖中的高電壓硅控整流器的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明的精神下可稍做修改。 因此，附圖及說明是視為說明之用，而非限制本發(fā)明的范圍。用以說明本發(fā)明的所 述實(shí)施例及應(yīng)用的附圖僅繪示主要的特征元件，以避免混淆本發(fā)明。
第一實(shí)施例圖3A繪示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置之俯視圖。圖 3B繪示圖3A的半導(dǎo)體裝置沿著剖面線3A-3A的剖面圖。
如圖3A所示，高電壓硅控整流器31耦接于二極管32。 一般來說，二極管包 括形成于一正N型阱中的一正P型區(qū)，且正P型區(qū)及正N型阱間的接口會發(fā)生接 面崩潰(junction breakdown)。此外，接面崩潰首先發(fā)生于正P型區(qū)及正N型阱 間的接口的邊緣(由于尖端放電效應(yīng))。因此，為了增加邊緣數(shù)目，本發(fā)明的第一 實(shí)施例的二極管32的正P型區(qū)是設(shè)計為數(shù)個正P型條323，且所述正P型條是彼 此相隔并實(shí)質(zhì)上平行設(shè)置。對每一個正P型條323而言，接面崩潰首先發(fā)生在靠 近區(qū)域323a的邊緣，區(qū)域323a是圍繞正P型條323的兩端。
圖3B繪示圖3A的半導(dǎo)體裝置沿著剖面線3A-3A的剖面圖。如圖3B所示， 靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置至少包括形成于基板30中的高電壓硅控整流器31及二極 管32。
高電壓硅控整流器31至少包括數(shù)個第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域(first conductivity type d叩ing region) (312a/312b/312c)及第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域(second conductivity type doping region) (313a/313b)，第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域及第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域是 交錯且連續(xù)地形成于第一導(dǎo)電態(tài)的第一阱311中。另外，高電壓硅控整流器的第一 阱311中的第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域(313a/313b)彼此耦接。高電壓硅控整流器31還 包括第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域315，且第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域315是連接至接地端子及兩 個第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域(317a/317b)。其中第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域315是配置于第 一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域317a及317b之間。高電壓硅控整流器31的第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū) 域317a及317b是與第一阱311相隔，且第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域317a及317b是彼此 耦接。形成于基板30中的摻雜區(qū)域315、 317a及317b是相隔于第一阱311，并位 于第一阱311之外。
本發(fā)明的第一導(dǎo)電態(tài)及第二導(dǎo)電態(tài)分別為N型及P型。因此，第一阱311是 N型阱，摻雜區(qū)域312a、 312b、 312c、 317a及317b為正N型區(qū)域，且摻雜區(qū)域 313a、 313b及315為正P型區(qū)域。本實(shí)施例的基板30是第二導(dǎo)電態(tài)，也就是P型 (以下稱P型基板)。
二極管32是形成于P型基板30中且以串聯(lián)方式耦接于高電壓硅控整流器31 。 二極管32具有形成于第一導(dǎo)電態(tài)(亦即N型)的第二阱321中的第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域 (亦即P型)，且第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域耦接至第一阱311中的第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域 (312a/312b/312c)之一。根據(jù)第一實(shí)施例，二極管32的第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域包括數(shù)個正P型條323以產(chǎn)生更多接面崩潰邊緣，且所述正P型條323并非連續(xù)形成。每 一個正P型條323電性連接至一端子T，且端子T耦接至第一阱311中的第一導(dǎo)電 態(tài)摻雜區(qū)域312b。
圖4繪示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的特性曲線， 此裝置包括高電壓硅控整流器及二極管，且二極管包括數(shù)個正P型條。圖4中， 點(diǎn)C代表崩潰電壓，點(diǎn)D代表保持電壓。此外，半導(dǎo)體裝置的保持電流(holding current)是根據(jù)Ll線的斜率所決定的。與僅使用高電壓硅控整流器做為防護(hù)的靜 電放電裝置相較，第二實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置(亦即高電壓硅控整流器及二極管)的 崩潰電壓及保持電壓較高，使得此裝置適合做為于高電壓下操作的電子設(shè)備的防護(hù) 裝置。
第二實(shí)施例
圖5繪示本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視圖。圖5的 半導(dǎo)體裝置沿著剖面線5-5的剖面圖是與圖3B相同。第二實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置是 相似于第一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置。請同時參照圖3B及相關(guān)圖式以了解裝置結(jié)構(gòu)的 詳細(xì)說明。第一實(shí)施例及第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)差異在于二極管的第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域的設(shè) 計。
第一實(shí)施例中，半導(dǎo)體32的第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域形成為數(shù)個長條，例如是如圖3A 所示的正P型條323。第二實(shí)施例中，半導(dǎo)體52的第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域可形成數(shù)個彼 此相隔的小區(qū)塊(例如是具有正方形剖面的區(qū)塊521)。其中小區(qū)塊共同耦接至第 一阱中的第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域(例如是第一阱311中的區(qū)域312b)。第二實(shí)施例 中，所述小區(qū)塊可為任何形狀且為規(guī)則或隨機(jī)地排列?？闪私獾氖?，其形狀及排列 方式可依照實(shí)施的應(yīng)用及工藝能力而修改。
如圖5所示，每一個小區(qū)塊521 (正P型區(qū)塊)具有矩形剖面，且實(shí)質(zhì)上為正 方形剖面。此外，小區(qū)塊521排列為矩陣。
根據(jù)第二實(shí)施例，二極管52的第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域包括數(shù)個小區(qū)塊521，用以形
成更多數(shù)量的接面崩潰邊緣。
為了增加接面崩潰邊緣的數(shù)量，本發(fā)明的第二實(shí)施例的二極管52的正P型區(qū) 設(shè)計為數(shù)個正P型小區(qū)塊521。所述正P型小區(qū)塊521是彼此相隔。接面崩潰首先 發(fā)生于靠近區(qū)域521R的邊緣，且區(qū)域521R是包圍正P型小區(qū)塊521的四邊。與 正P型條(圖3A)的設(shè)計相較，正P型小區(qū)塊521可大幅增加接面崩潰面積(即小 區(qū)塊521四個邊都可迅訴產(chǎn)生接面崩潰)，因而減少二極管的阻抗。具有低阻抗的靜電 放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置可具有相當(dāng)?shù)母偁幜Α?br> 圖6繪示圖5中的本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的特性曲 線。此裝置包括高電壓硅控整流器及二極管，且二極管包括數(shù)個具有正方形剖面的
正P型小區(qū)塊。圖6中，點(diǎn)E代表崩潰電壓，點(diǎn)F代表保持電壓。此外，半導(dǎo)體 裝置的保持電流是根據(jù)L2線的斜率所決定的。L2線的斜率代表二極管及高電壓硅 控整流器的總阻抗。
請參照圖4及圖6。與第一實(shí)施例(二極管32的正P型條323)的靜電放電 裝置相較，第二實(shí)施例(二極管52的正P型小區(qū)塊521)的靜電放電裝置的崩潰 電壓及保持電壓的值較高，因此第二實(shí)施例的裝置適合做為于高電壓下操作的電子 設(shè)備的防護(hù)裝置。由于第二實(shí)施例的裝置具有較大的接面崩潰面積(亦即具有更多 接近區(qū)域521R的邊緣)，因而降低了二極管的阻抗，使得L2線的斜率大于L1線 的斜率。因此，第二實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的保持電流高于第一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置 的保持電流。在實(shí)際應(yīng)用時，如此具有高保持電流的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其 保持電流是較佳地超過內(nèi)部/夕卜部電流能力(current source capability),以達(dá)到優(yōu)良的 靜電放電防護(hù)效果。
二極管52的做為第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域的正P型小區(qū)塊的其它種可實(shí)施的形狀及排 列方式是繪示于圖7至圖10。然而，本發(fā)明并不以此為限。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識者當(dāng)可更動本發(fā)明所揭露的小區(qū)塊的形狀或排列方式。
圖7繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視圖。如 圖7所示，二極管包括數(shù)個具有實(shí)質(zhì)上為正方形剖面形狀的第二導(dǎo)電態(tài)(例如是正 P型)小區(qū)塊621 (形成于第二阱321中)，且小區(qū)塊621排列為平行的數(shù)行。每 一行/列的正P型小區(qū)塊621是彼此相隔，且相鄰行/列的正P型小區(qū)塊621亦彼此 相隔。每一個正P型小區(qū)塊621是類似島狀，不與其它區(qū)塊相連。
圖8繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視 圖。如圖8所示，二極管包括具有實(shí)質(zhì)上為正方形的剖面形狀的正P型小區(qū)塊721 (形成于第二阱321中)，且正P型小區(qū)塊721是排列為平行的數(shù)行。每一行的 正P型小區(qū)塊721彼此相隔，且相鄰行的正P型小區(qū)塊721是彼此相隔。此外， 每一行的正P型小區(qū)塊721與相鄰行的正P型小區(qū)塊是實(shí)質(zhì)上交錯排列，且正P 型小區(qū)塊721的角落可與其它區(qū)塊相接。如圖8所示，所述小區(qū)塊是排列為棋盤狀 圖案。圖9繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視
圖。如圖9所示，二極管包括具有實(shí)質(zhì)上為正方形的剖面形狀的正P型小區(qū)塊821 (形成于第二阱321中)，且正P型小區(qū)塊821排列為平行的數(shù)行。每一行的正P 型小區(qū)塊821彼此鄰接，且相鄰行的正P型小區(qū)塊821是彼此相隔。此外，每一 行的正P型小區(qū)塊821與相鄰行的正P型小區(qū)塊是實(shí)質(zhì)上交錯排列。
圖IO繪示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的俯視 圖。如圖10所示，二極管包括具有數(shù)個剖面形狀實(shí)質(zhì)上為菱形的正P型小區(qū)塊921 (形成于第二阱321中)。正P型小區(qū)塊921排列為平行的數(shù)行。每一行的正P 型小區(qū)塊921是彼此相隔，且相鄰行的正P型小區(qū)塊921亦彼此相隔。此外，每 一行的正P型小區(qū)塊921與相鄰行的正P型小區(qū)塊是實(shí)質(zhì)上交錯排列。
除了圖3A、圖5及圖7至圖10的圖案之外，第二實(shí)施例的小區(qū)塊亦可排列 為蜂巢狀、細(xì)胞狀或其它可實(shí)施的圖案。再者，小區(qū)塊可具有不同的剖面形狀，例 如是圓形剖面、蜂巢狀剖面或其它種幾何形狀的剖面。所述實(shí)施例與此處揭露的內(nèi) 容僅為說明之用，而非用以限制本發(fā)明的范圍。
根據(jù)上面的敘述，本發(fā)明的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置至少包括一高電壓寄生 硅控整流器及一二極管，且此靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置具有高崩潰電壓及高保持電 壓，使得此裝置適合用以保護(hù)于高電壓下操作的電子設(shè)備的集成電路。此外，本發(fā) 明的裝置的二極管的正P型區(qū)可較佳地為形成于N型阱中的數(shù)個正P型條或正P 型小區(qū)塊，用以大幅增加接面崩潰邊緣的數(shù)量。當(dāng)接面崩潰邊緣的數(shù)量越多時，靜 電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置的阻抗越低。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā) 明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng) 可作各種等同的改變或替換。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的本申請權(quán)利要求 范圍所界定的為準(zhǔn)。
1權(quán)利要求
1. 一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括一寄生硅控整流器，至少包括多個第一及第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域，交錯且連續(xù)地形成于第一導(dǎo)電態(tài)的一第一阱中；及一第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域，是接地并配置于兩個第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域之間，該三個摻雜區(qū)域是與該第一阱相隔并形成于第二導(dǎo)電態(tài)的一基板中；以及一二極管，形成于第二導(dǎo)電態(tài)的該基板中并以串聯(lián)方式耦接至該硅控整流器，該二極管包括一第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)，形成于第一導(dǎo)電態(tài)的一第二阱中且耦接至該第一阱中的所述第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域之一；及一第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域，形成于第一導(dǎo)電態(tài)的該第二阱中且與該第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域相隔，其中該第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)連接至施加有一正電壓的一端子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該二極管 的該第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域包括彼此相隔的多個長條，所述長條共同耦接至該第一阱中的 所述第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域之一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該二極管的該第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域包括彼此相隔的多個小區(qū)塊，且所述小區(qū)塊共同耦接至該第一 阱中的所述第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，每一所述小區(qū)塊具有一矩形剖面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，每一所述小區(qū)塊具有一菱形剖面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，每一所述小區(qū)塊具有一圓形剖面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述小區(qū)塊排列為一矩陣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述小區(qū) 塊排列為一棋盤狀圖案。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述小區(qū)塊排列為一蜂巢狀圖案。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述小區(qū)塊 是分布為一細(xì)胞狀圖案。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述小區(qū) 塊排列為平行的多行。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述行 中每一行的所述小區(qū)塊是與相鄰該行的所述區(qū)塊交錯配置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述行 中每一行的所述小區(qū)塊是彼此鄰接。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述行 中每一行的所述小區(qū)塊是彼此分隔。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該第一 及該第二導(dǎo)電態(tài)分別為N型導(dǎo)電態(tài)及P型導(dǎo)電態(tài)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該硅控整 流器的該第一阱中的所述第二導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域彼此耦接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，與該第一阱相隔的該硅控整流器的所述第一導(dǎo)電態(tài)摻雜區(qū)域彼此耦接。
18. —種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括--一高電壓寄生硅控整流器，包括一陽極與一陰極，該高電壓硅控整流器的該陰極接地；以及一二極管，以串聯(lián)方式耦接至該高電壓硅控整流器，且該二極管包括一陽極 與一陰極，該二極管的該陽極耦接至該高電壓硅控整流器的該陽極，且該二極管的 該陰極耦接至施加有一正電壓的一端子。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該高電壓硅控整流器包括多個N型及P型摻雜區(qū)域，交錯且連續(xù)地形成于一第一 N型阱中。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該高電壓硅控整流器還包括一P型摻雜區(qū)域，配置于二個N型摻雜區(qū)域之間，且該三個摻雜區(qū)域是與該第一阱相隔且形成于一 P型基板中，該P(yáng)型摻雜區(qū)域耦接至接地端。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該二極 管包括形成于一第二 N型阱中的一 P型區(qū)及一 N型摻雜區(qū)域。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該二極 管的該P(yáng)型區(qū)耦接至該高電壓硅控整流器的該第一阱中的所述N型摻雜區(qū)域之一。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，一N型 摻雜區(qū)域是形成于該第二 N型阱中且與該P(yáng)型區(qū)相隔。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，形成于 該第二N型阱中的該N型摻雜區(qū)域連接至施加有該正電壓的該端子。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該P(yáng)型 區(qū)包括彼此相隔的多個P型條，且所述P型條是共同耦接至該第一 N型阱中的所 述N型摻雜區(qū)域之一。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該二極 管的該P(yáng)型區(qū)包括多個彼此相隔的P型小區(qū)塊，且所述P型小區(qū)塊共同耦接至該 第一N型阱中的所述N型摻雜區(qū)域之一。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，每一所 述P型小區(qū)塊具有一矩形剖面。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，每一所 述P型小區(qū)塊具有一菱形剖面。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，每一所 述P型小區(qū)塊具有一圓形剖面。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述P 型小區(qū)塊排列為一矩形。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述P型小區(qū)塊排列為一棋盤狀圖案。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述P 型小區(qū)塊排列為一蜂巢狀圖案。
33. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述P型小區(qū)塊分布為一細(xì)胞狀圖案。
34. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述P型小區(qū)塊排列為平行的多行。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述行中每一行的所述P型小區(qū)塊是與相鄰該行的所述區(qū)塊交錯配置。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述行 中每一行的所述P型小區(qū)塊是彼此鄰接。
37. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述行 中每一行的所述P型小區(qū)塊是彼此相隔。
38. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該硅控 整流器的該第一 N型阱中的所述P型摻雜區(qū)域彼此耦接。
39. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該第一 N型阱外的該硅控整流器的所述N型摻雜區(qū)域彼此耦接。
全文摘要
本發(fā)明是一種靜電放電防護(hù)半導(dǎo)體裝置，至少包括一高電壓寄生硅控整流器及一二極管。高電壓硅控整流器包括陽極與陰極，且高電壓硅控整流器的陰極是接地。二極管是以串聯(lián)方式耦接至高電壓硅控整流器且亦包括陽極與陰極。二極管的陽極耦接至高電壓硅控整流器的陽極，且二極管的陰極耦接至施加有正電壓的一端子。二極管具有一第二導(dǎo)電態(tài)區(qū)域，且該區(qū)域具有數(shù)個彼此相隔的長條或小區(qū)塊導(dǎo)電態(tài)區(qū)域。所述小區(qū)塊可為任何形狀并規(guī)則或隨機(jī)地排列。
文檔編號H01L27/02GK101459173SQ20081018971
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者蔣秋志, 邰翰忠 申請人:崇貿(mào)科技股份有限公司