静电放电晶体管及其静电放电保护电路制造技术

提供了一种静电放电晶体管及其静电放电保护电路。该静电放电晶体管包括：设置在基底的表面上的集电极区；垂直地设置在集电极区下方的下沉区；以及在下沉区之下比下沉区水平地突出更远的埋层。

【技术实现步骤摘要】
静电放电晶体管及其静电放电保护电路相关申请的交叉引用本申请根据35USC119(a)要求2013年6月12日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0067339号韩国专利申请的权益，其全部公开内容针对所有目的通过引用合并到本文中。
本说明书涉及一种静电放电晶体管及其静电放电保护电路，并且涉及一种用于高压器件的、通过在用于高压的静电放电晶体管中形成扩展电流路径可以降低钳位(clamping)电压并且可以分流高水平静电放电电流的静电放电保护电路以及形成长电流路径的静电放电晶体管。
技术介绍
静电放电(在下文中，称为“ESD”)技术对于大多数集成电路或核心电路的可靠性是非常重要的。电路设计者可以通过使用与核心电路并联连接的静电放电晶体管、采用连接到地(GND)的I/O焊垫实现静电放电保护电路来保护核心电路。 图1是示出静电放电保护电路的框图。 参照图1，静电放电保护电路可以通过其漏极105连接到I/O焊垫110并且通过其源极104连接到地120，其中浮体(floating-body)晶体管101 (或钳位电路)包括本体 102、栅极103、源极104以及漏极105。栅极103连接到源极104，而核心电路130与浮体晶体管101并联地连接到漏极105和源极104。 然而，具有所示出的构造的静电放电保护电路在保持低钳位电压的同时分流高水平静电放电电流方面可能展现出困难。例如，在使用超过20V的高压的晶体管中，源极104和漏极105中的掺杂浓度应当低，以保持静电放电保护电路中的高击穿电压。在放电事件期间，由于在栅极接地N型金属氧化物半导体(GGNMOS)和双极结型晶体管(BJT)的操作中所引起的高导通电压，静电放电保护电路的保护核心电路130的能力降低。即使静电放电保护电路导通，在高电流双极性操作模式中也通过柯克(Kirk)效应导致强烈的迅速恢复(snapback)。进而，这可以导致界面电流的产生和BJT导通电压的改变，这是因为在漂移掺杂区和N+掺杂边界的场氧化层周围频繁地产生损坏。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
来以简化的形式介绍在下面的【具体实施方式】中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。 在一个通常的方面中，提供了一种静电放电晶体管，该静电放电晶体管包括:设置在基底的表面上的集电极区；垂直地设置在集电极区下方的下沉区；以及在下沉区之下比下沉区水平地突出更远的埋层。 该静电放电晶体管的通常的方面还可以包括:在基底的表面上的基极区；设置在基极区中的基极接触区；以及在基极区中与基极接触区隔开的发射极区。 至少两个集电极区、至少两个基极接触区、至少两个下沉区以及至少两个埋层可以分别地对称地设置在发射极区的两侧；以及两个埋层可以朝着发射极区突出。 下沉区可以具有在11Vcm3至12Vcm3的范围内的N型掺杂剂浓度。 静电放电晶体管的通常的方面还可以包括设置在集电极区之下的集电极扩展区。 静电放电晶体管的通常的方面还可以包括:设置在发射极区与基极接触区之间的第一绝缘膜；以及设置在基极接触区与集电极区之间的第二绝缘膜。 基极区可以围绕发射极区和基极接触区。 静电放电晶体管的通常的方面还可以包括围绕基极区的至少一个附加基极区。 静电放电晶体管的通常的方面还可以包括通过第三绝缘膜与集电极区隔开的分接区。 静电放电晶体管的通常的方面还可以包括在分接区之下的附加阱区。 可以通过与附加阱区相邻的另一阱区，在附加阱区和与附加阱区相邻的另一阱区之间形成静电放电二极管。 静电放电晶体管的通常的方面还可以包括连接在设置在发射极区的上部部分处的发射极电极与设置在基极接触区的上部部分处的基极电极之间的电阻器。 [0021 ] 静电放电晶体管可以是双极性结型晶体管。 静电放电晶体管可以配置成使得施加到集电极区的电流以穿过下沉区和埋层之后通过基极区朝着发射极区的U型路径流动。 在另一通常的方面中，提供了一种静电放电晶体管，该静电放电晶体管包括:在基底的表面上的集电极区；在基底的表面上的基极区；设置在基极区中的基极接触区；在基极区中与基极接触区隔开的发射极区；以及垂直地设置在集电极区下方的下沉区。 静电放电保护电路可以包括:静电放电晶体管，该静电放电晶体管包括集电极电极、基极电极以及发射极电极，其中，集电极电极可以连接到I/o焊垫，发射极电极可以连接到接地电极，第一电阻器连接在发射极电极与基极电极之间，第一二极管连接在发射极电极与集电极电极之间；以及，电荷泵电路，该电荷泵电路可以包括连接在集电极电极与基极电极之间的高压场效应晶体管。 电荷泵电路可以包括:设置在高压场效应晶体管的集电极电极与基极电极之间的第二二极管；以及设置在高压场效应晶体管的基极与地之间的第二电阻器。 第一二极管可以在与发射极电极结合的部分处接地。 静电放电晶体管的通常的方面还可以包括与静电放电晶体管并联连接的核心电路，并且第一二极管可以与静电放电晶体管和核心电路并联连接。 第一二极管与第二二极管可以反向连接到集电极电极。 静电放电晶体管可以是双极性结型晶体管。 根据下面的【具体实施方式】、附图以及权利要求，其他特征和方面将是明显的。 【附图说明】 图1是示出了静电放电保护电路的框图。 图2是示出了用于高压的静电放电晶体管的示例的截面图。 图3A是示出了用于高压的静电放电晶体管的另一示例的截面图。 图3B是示出了图3A中所示的静电放电晶体管的示例的平面图。 图4是示出了图2中所示的静电放电晶体管的示例的平面图。 图5是示出了静电放电保护电路的示例的截面图。 图6是示出了与用于高压器件的静电放电晶体管的示例的TLP应力脉冲相对应的1-V曲线的曲线图。 贯穿附图和【具体实施方式】，除非另外说明或规定，否则相同的附图标记将被理解为指代相同的元件、特征以及结构。附图可能未按比例绘制，并且出于明晰、例示以及便利的目的，附图中的元件的相对尺寸、比例以及描述可以被夸大。 【具体实施方式】 提供下面的【具体实施方式】以帮助读者获得对在本文中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，本文中所描述的系统、装置和/或方法的各种改变、修改以及等同物对本领域内普通技术人员将是明显的。所描述的处理步骤和/或操作的进行是示例；但是除了必须按照一定顺序发生的步骤和/或操作之外，步骤和/或操作的顺序不限于本文中所陈述的并且可以如在本领域中已知地发生改变。另外，为了增加清楚性和简明性，可以省略对本领域内普通技术人员所熟知的功能和构造的描述。 在本文中所描述的特征可以实现为不同形式，并且不应被解释为限于在本文中所描述的示例。相反，提供在本文中所描述的示例使得本公开内容是彻底和完整的，并且将向本领域内普通技术人员传达本公开内容的全部范围。 除非另有说明，否则第一层在第二层或基底“上”的陈述被解释为涵盖第一层直接地接触第二层或基底的情况和在第一层与第二层或基底之间设置有一个或更多个其他层的情况两者。 空间相关的表达，诸如“在…下方”，“在…之下”，“下”，“在…上方”，“上”等，可以用于方便地描述一个器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电放电晶体管，包括：设置在基底的表面上的集电极区；垂直地设置在所述集电极区下方的下沉区；以及在所述下沉区之下比所述下沉区水平地突出更远的埋层。

【技术特征摘要】
2013.06.12 KR 10-2013-00673391.一种静电放电晶体管，包括: 设置在基底的表面上的集电极区； 垂直地设置在所述集电极区下方的下沉区；以及 在所述下沉区之下比所述下沉区水平地突出更远的埋层。2.根据权利要求1所述的静电放电晶体管，还包括: 在所述基底的表面上的基极区； 设置在所述基极区中的基极接触区；以及 在所述基极区中与所述基极接触区隔开的发射极区。3.根据权利要求2所述的静电放电晶体管，其中，至少两个集电极区、至少两个基极接触区、至少两个下沉区以及至少两个埋层分别地对称地设置在所述发射极区的两侧；以及 所述两个埋层朝着所述发射极区突出。4.根据权利要求1所述的静电放电晶体管，其中，所述下沉区具有在11Vcm3至121/cm3的范围内的N型掺杂剂浓度。5.根据权利要求1所述的静电放电晶体管，还包括设置在所述集电极区之下的集电极扩展区。6.根据权利要求2所述的静电放电晶体管，还包括: 设置在所述发射极区与所述基极接触区之间的第一绝缘膜；以及 设置在所述基极接触区与所述集电极区之间的第二绝缘膜。7.根据权利要求2所述的静电放电晶体管，其中，所述基极区围绕所述发射极区和所述基极接触区。8.根据权利要求2所述的静电放电晶体管，还包括围绕所述基极区的至少一个附加基极区。9.根据权利要求2所述的静电放电晶体管，还包括通过第三绝缘膜与所述集电极区隔开的分接区。10.根据权利要求9所述的静电放电晶体管，还包括在所述分接区之下的附加阱区。11.根据权利要求10所述的静电放电晶体管，其中，通过与所述附加阱区相邻的另一阱区，在所述附加阱区和与所述附加阱区相邻的另一阱区之间形成静电放电二极管。12.根据权利要求2所述的静电放电晶体管，还包括连接在设置在所述发射极区的上部部分处的发射极电极与...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄京镇，沈辰燮，李在贤，
申请(专利权)人：美格纳半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR