铺块的横向晶闸管制造技术

一种晶闸管块包括第一PNP块和第二PNP块以及第一NPN块和第二NPN块。每个PNP块与两个NPN块相邻；并且每个NPN块与两个PNP块相邻。一种晶闸管包括多个PNP块和多个NPN块。所述PNP块和所述NPN块以行和列的交替配置来布置。所述PNP块垂直于所述NPN块定向。互连层具有使得能够将信号均匀分布到所述PNP块和所述NPN块的几何形状。

Horizontal thyristor with blocks

A thyristor block includes a first PNP block and a second PNP block and a first NPN block and a second NPN block. Each PNP block is adjacent to two NPN blocks, and each NPN block is adjacent to two PNP blocks. A thyristor includes a plurality of PNP blocks and a plurality of NPN blocks. The PNP block and the NPN block are arranged in alternating rows and columns. The PNP block is oriented perpendicular to the NPN block. The interconnection layer has a geometry that enables the signal to be evenly distributed to the PNP block and the NPN block.

【技术实现步骤摘要】
铺块的横向晶闸管
本公开涉及半导体

技术介绍
具有用于诸如晶闸管或可控硅整流器(SCR)的电子部件的一般设计是有利的，其允许相同的一般设计适用于各种各样的设计应用。例如，整个集成电路布局内的空间约束可严重限制晶闸管器件的布置和布局的设计选择，从而潜在地不利地影响其期望的性能特性。另外，通常很难在绝缘体上半导体(SOI)衬底或平台上制造晶闸管或SCR。然而，考虑到SOI技术的普及，能够在SOI晶片或衬底上形成晶闸管器件将是有利的。
技术实现思路
根据一些实施方案，一种晶闸管块(tile)包括第一PNP块和第二PNP块以及第一NPN块和第二NPN块。每个PNP块与两个NPN块相邻；并且每个NPN块与两个PNP块相邻。在一些实施方案中，所述第一PNP块和所述第二PNP块具有第一取向；并且所述第一NPN块和所述第二NPN块具有垂直于所述第一取向的第二取向。在一些实施方案中，所述第一PNP块和所述第二PNP块中的每一个具有在所述第一取向上对齐的N型基极区和P型发射极区；所述第一NPN块和所述第二NPN块中的每一个具有在所述第二取向上对齐的P型基极区和N型发射极区。在一些实施方案中，每个N型基极区在所述第一取向上与所述第一NPN块和所述第二NPN块之一的所述N型发射极区对齐，并且是所述NPN块的N型集电极区；并且每个P型基极区在所述第二取向上与所述第一PNP块和所述第二PNP块之一的所述P型发射极区对齐，并且是所述PNP块的P型集电极区。在一些实施方案中，所述第一PNP块和所述第二PNP块各自具有在所述第一取向上与所述第一N型基极区和所述P型发射极区对齐的第二N型基极区；并且所述第一NPN块和所述第二NPN块各自具有在所述第二取向上与所述第一P型基极区和所述N型发射极区对齐的第二P型基极区。在一些实施方案中，所述晶闸管块还包括：第一互连层，所述第一互连层电连接所述第一PNP块和所述第二PNP块的所述N型基极区；第二互连层，所述第二互连层电连接所述第一NPN块和所述第二NPN块的所述P型基极区；第三互连层，所述第三互连层电连接所述第一NPN块和所述第二NPN块的所述N型发射极区；以及第四互连层，所述第四互连层电连接所述第一PNP块和所述第二PNP块的所述P型发射极区。在一些实施方案中，所述晶闸管块形成有水平纵向尺寸和水平横向尺寸；所述第一互连层包括：1)第一岛迹线，其电连接到所述P型发射极区，2)第二岛迹线，其电连接到所述N型发射极区，3)第三岛迹线，其电连接到所述P型基极区，以及4)第一横向、纵向和对角迹线，其电连接到所述N型基极区并且围绕所述第一岛迹线、所述第二岛迹线和所述第三岛迹线；所述第二互连层包括：1)第四岛迹线，其电连接到所述P型发射极区，2)第五岛迹线，其电连接到所述N型发射极区，以及3)第二横向、纵向和对角迹线，其电连接到所述P型基极区并且围绕所述第四岛迹线和所述第五岛迹线；并且所述第三互连层包括：1)第六岛迹线，其电连接到所述第P型发射极区，以及2)第一组对角迹线和第二组对角迹线，其电连接到沿着所述相同对角线对齐的所述N型发射极区并且围绕所述第六岛迹线。在一些实施方案中，所述第一横向、纵向和对角迹线形成围绕所述第一岛迹线的第一矩形结构，并且形成围绕所述第二岛迹线和所述第三岛迹线的第一八边形结构；所述第二横向、纵向和对角迹线形成围绕所述第五岛迹线的第二矩形结构，并且形成围绕所述第四岛迹线的第二八边形结构；并且所述第一组对角迹线和所述第二组对角迹线形成围绕所述第六岛迹线的菱形结构。在一些实施方案中，每个NPN块在P阱基极内形成；每个PNP块在N阱基极内形成；并且除了在所有四个N阱和P阱之间的拐角处，所述P阱基极与所述N阱基极相邻。在一些实施方案中，所述第一PNP块位于所述晶闸管块的第一象限中；所述第一NPN块位于所述晶闸管块的第二象限中，所述第二象限邻近所述第一象限定位；所述第二PNP块位于所述晶闸管块的第三象限中，所述第三象限邻近所述第二象限定位，并且所述第三象限与所述第一象限被对角地定位；并且所述第二NPN块位于所述晶闸管块的第四象限中，所述第四象限邻近所述第一象限和所述第三象限定位，并且所述第四象限与所述第二象限被对角地定位。在一些实施方案中，一种改进的晶闸管包括根据权利要求10所述的多个晶闸管块。所述多个晶闸管块中的第一晶闸管块的第二象限中的第一NPN块邻近所述多个晶闸管块中的第二晶闸管块的第一象限中的第一PNP块定位。所述多个晶闸管块中的第二晶闸管块的第一象限中的第一PNP块的第一N型基极区是所述多个晶闸管块中的所述第一晶闸管块的第二象限中的第一NPN块的第一N型集电极区。在一些实施方案中，所述多个晶闸管块中的所述第一晶闸管块的第二象限中的所述第一NPN块邻近所述多个晶闸管块中的第三晶闸管块的第三象限中的所述第二PNP块定位；并且所述多个晶闸管块中的所述第一晶闸管块的第二象限中的所述第一NPN块的第一P型基极区是所述多个晶闸管块中的所述第三晶闸管块的第三象限中的所述第二PNP块的第一P型集电极区。根据一些实施方案，一种改进的晶闸管包括多个PNP块和多个NPN块。所述PNP块和所述NPN块以行和列的交替配置来布置。在一些实施方案中，每个PNP块与所述NPN块中的至少两个相邻；并且每个NPN块与所述PNP块中的至少两个相邻。在一些实施方案中，每个PNP块具有至少一个基极区，所述至少一个基极区也是相邻NPN块的集电极区；并且每个NPN块具有至少一个基极区，所述至少一个基极区也是相邻PNP块的集电极区。在一些实施方案中，所述PNP块具有第一取向；并且所述NPN块具有垂直于所述第一取向的第二取向。在一些实施方案中，每个PNP块具有第一N型基极区和第二N型基极区以及P型发射极区，所述P型发射极区位于所述第一N型基极区与所述第二N型基极区之间，并且所述第一N型基极区和所述第二N型基极区以及所述P型发射极区在所述第一取向上对齐；并且每个NPN块具有第一P型基极区和第二P型基极区以及N型发射极区，所述N型发射极区位于所述第一P型基极区与所述第二P型基极区之间，并且所述第一P型基极区和所述第二P型基极区以及所述N型发射极区在所述第二取向上对齐。在一些实施方案中，每个PNP块的所述第一N型基极区和所述第二N型基极区中的至少一个在所述第一取向上与所述NPN块中的相邻一个的所述N型发射极区对齐；每个PNP块的所述第一N型基极区和所述第二N型基极区中的所述至少一个也是所述NPN块中的所述相邻一个的N型集电极区；每个NPN块的所述第一P型基极区和所述第二P型基极区中的至少一个在所述第二取向上与所述PNP块中的相邻一个的所述P型发射极区对齐；并且每个NPN块的所述第一P型基极区和所述第二P型基极区中的所述至少一个也是所述PNP块中的所述相邻一个的P型集电极区。在一些实施方案中，所述晶闸管还包括：第一互连层，所述第一互连层电连接所述PNP块的所述N型基极区和所述NPN块的所述N型集电极区，所述第一互连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶闸管块，其包括：/n第一PNP块和第二PNP块；以及/n第一NPN块和第二NPN块；/n其中：/n每个PNP块与两个NPN块相邻；并且/n每个NPN块与两个PNP块相邻。/n

【技术特征摘要】
20180530 US 15/993,3841.一种晶闸管块，其包括：
第一PNP块和第二PNP块；以及
第一NPN块和第二NPN块；
其中：
每个PNP块与两个NPN块相邻；并且
每个NPN块与两个PNP块相邻。


2.根据权利要求1所述的晶闸管块，其中：
所述第一PNP块和所述第二PNP块具有第一取向；并且
所述第一NPN块和所述第二NPN块具有垂直于所述第一取向的第二取向。


3.根据权利要求2所述的晶闸管块，其中：
所述第一PNP块和所述第二PNP块中的每一个具有在所述第一取向上对齐的N型基极区和P型发射极区；并且
所述第一NPN块和所述第二NPN块中的每一个具有在所述第二取向上对齐的P型基极区和N型发射极区。


4.根据权利要求3所述的晶闸管块，其中：
每个N型基极区在所述第一取向上与所述第一NPN块和所述第二NPN块之一的所述N型发射极区对齐，并且是所述NPN块的N型集电极区；并且
每个P型基极区在所述第二取向上与所述第一PNP块和所述第二PNP块之一的所述P型发射极区对齐，并且是所述PNP块的P型集电极区。


5.根据权利要求3所述的晶闸管块，其中：
所述第一PNP块和所述第二PNP块各自具有在所述第一取向上与所述第一N型基极区和所述P型发射极区对齐的第二N型基极区；并且
所述第一NPN块和所述第二NPN块各自具有在所述第二取向上与所述第一P型基极区和所述N型发射极区对齐的第二P型基极区。


6.根据权利要求5所述的晶闸管块，其还包括：
第一互连层，所述第一互连层电连接所述第一PNP块和所述第二PNP块的所述N型基极区；
第二互连层，所述第二互连层电连接所述第一NPN块和所述第二NPN块的所述P型基极区；
第三互连层，所述第三互连层电连接所述第一NPN块和所述第二NPN块的所述N型发射极区；以及
第四互连层，所述第四互连层电连接所述第一PNP块和所述第二PNP块的所述P型发射极区。


7.根据权利要求6所述的晶闸管块，其中：
所述晶闸管块形成有水平纵向尺寸和水平横向尺寸；
所述第一互连层包括：1)第一岛迹线，其电连接到所述P型发射极区，2)第二岛迹线，其电连接到所述N型发射极区，3)第三岛迹线，其电连接到所述P型基极区，以及4)第一横向、纵向和对角迹线，其电连接到所述N型基极区并且围绕所述第一岛迹线、所述第二岛迹线和所述第三岛迹线；
所述第二互连层包括：1)第四岛迹线，其电连接到所述P型发射极区，2)第五岛迹线，其电连接到所述N型发射极区，以及3)第二横向、纵向和对角迹线，其电连接到所述P型基极区并且围绕所述第四岛迹线和所述第五岛迹线；并且
所述第三互连层包括：1)第六岛迹线，其电连接到所述第P型发射极区，以及2)第一组对角迹线和第二组对角迹线，其电连接到沿着相同对角线对齐的所述N型发射极区并且围绕所述第六岛迹线。


8.根据权利要求7所述的晶闸管块，其中：
所述第一横向、纵向和对角迹线形成围绕所述第一岛迹线的第一矩形结构，并且形成围绕所述第二岛迹线和所述第三岛迹线的第一八边形结构；
所述第二横向、纵向和对角迹线形成围绕所述第五岛迹线的第二矩形结构，并且形成围绕所述第四岛迹线的第二八边形结构；并且
所述第一组对角迹线和所述第二组对角迹线形成围绕所述第六岛迹线的菱形结构。


9.根据权利要求1所述的晶闸管块，其中：
每个NPN块在P阱基极内形成；
每个PNP块在N阱基极内形成；并且
除了在所有四个N阱和P阱之间的拐角处，所述P阱基极与所述N阱基极相邻。


10.根据权利要求1所述的晶闸管块，其中：
所述第一PNP块位于所述晶闸管块的第一象限中；
所述第一NPN块位于所述晶闸管块的第二象限中，所述第二象限邻近所述第一象限定位；
所述第二PNP块位于所述晶闸管块的第三象限中，所述第三象限邻近所述第二象限定位，并且所述第三象限与所述第一象限对角地定位；并且
所述第二NPN块位于所述晶闸管块的第四象限中，所述第四象限邻近所述第一象限和所述第三象限定位，并且所述第四象限与所述第二象限对角地定位。


11.一种晶闸管，其包括多个根据权利要求10所述的晶闸管块，其中：
所述多个晶闸管块中的第一晶闸管块的第二象限中的第一NPN块邻近所述多个晶闸管块中的第二晶闸管块的第一象限中的第一PNP块定...

【专利技术属性】
技术研发人员：V库什纳，N贝凯，
申请(专利权)人：斯兰纳亚洲有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG