一种硅控整流器及其制造方法技术

技术编号:28043210 阅读:39 留言:0更新日期:2021-04-09 23:26
本发明专利技术公开了一种硅控整流器包括:N阱和P阱形成于P型半导体衬底上部;第一高浓度P型掺杂区和第一高浓度N型掺杂区形成于N阱上部;第二高浓度P型掺杂区和第二高浓度N型掺杂区形成于P阱上部;第三高浓度P型掺杂区形成于N阱和P阱分界处上方。本发明专利技术还提供了一种硅控整流器制造方法。本发明专利技术能降低电子从寄生NPN的发射极高浓度N型掺杂区注入并到达P阱/N阱界面的效率,所以能降低寄生NPN三极管的电流增益,能进一步降低寄生三极管PNP和NPN三极管的电流增益的乘积,有助于减少实现无回滞效应所需的器件关键尺寸,从而能降低器件整体尺寸,节省版图面积。

【技术实现步骤摘要】
一种硅控整流器及其制造方法
本专利技术涉及集成电路生产制造领域,特别是涉及一种无回滞效应硅控整流器。本专利技术还涉及一种无回滞效应硅控整流器的制造方法。
技术介绍
高压电路的防静电保护设计一直是一个技术难题,这是因为构成高压电路的核心:高压器件(24例如LDMOS)本身不像普通的低压器件适用于防静电保护设计,因为高压器件的回滞效应曲线所表现出来的特性很差。如图1所示,从常规高压器件回滞效应曲线可以得出以下缺陷:1)维持电压(Vh)过低,往往大大低于高压电路的工作电压,高压电路正常工作时容易导致闩锁效应;2)二次击穿电流(热击穿电流,It2)过低,这是因为LDMOS在泄放ESD电流时因为器件结构特性发生局部电流拥堵(LocalizedCurrentCrowding)所致。因而工业界在解决高压电路防静电保护设计的时候,往往采用两种思路来实现:1)对用于防静电保护模块的高压器件结构进行调整,优化其回滞效应曲线,使之适用于防静电保护设计,但往往因为高压器件本身的结构特性的原因实践起来比较困难;2)用一定数量的低压防静电保护器件串本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅控整流器,其特征在于,包括:/nP型半导体衬底(80);/nN阱(60)和P阱(70),形成于P型半导体衬底(80)上部;/n第一高浓度P型掺杂区(20)和第一高浓度N型掺杂区(28),形成于N阱(60)上部;/n第二高浓度P型掺杂区(24)和第二高浓度N型掺杂区(26),形成于P阱(70)上部;/n第三高浓度P型掺杂区(22),形成于N阱(60)和P阱(70)分界处上方;/n其中,第一高浓度P型掺杂区(20)和第一高浓度N型掺杂区(28)之间形成有第一宽度(S)的N阱(60),第一高浓度N型掺杂区(28)和第三高浓度P型掺杂区(22)之间形成有第二宽度(D1)的N阱(60),第一高...

【技术特征摘要】
1.一种硅控整流器,其特征在于,包括:
P型半导体衬底(80);
N阱(60)和P阱(70),形成于P型半导体衬底(80)上部;
第一高浓度P型掺杂区(20)和第一高浓度N型掺杂区(28),形成于N阱(60)上部;
第二高浓度P型掺杂区(24)和第二高浓度N型掺杂区(26),形成于P阱(70)上部;
第三高浓度P型掺杂区(22),形成于N阱(60)和P阱(70)分界处上方;
其中,第一高浓度P型掺杂区(20)和第一高浓度N型掺杂区(28)之间形成有第一宽度(S)的N阱(60),第一高浓度N型掺杂区(28)和第三高浓度P型掺杂区(22)之间形成有第二宽度(D1)的N阱(60),第一高浓度N型掺杂区(28)宽度为第三宽度(D2),第三高浓度P型掺杂区(22)宽度为第四宽度(D3),第二高浓度P型掺杂区(24)宽度为第五宽度(D4)。


2.如权利要求1所述的硅控整流器,其特征在于,还包括:
第一浅沟槽隔离(10),与第一高浓度P型掺杂区(20)邻接,形成在第一高浓度P型掺杂区(20)左侧N阱(60)中;
第二浅沟槽隔离(12),与第二高浓度P型掺杂区(24)和第三高浓度P型掺杂区(22)邻接,形成在第二高浓度P型掺杂区(24)和第三高浓度P型掺杂区(22)之间的P阱(70)中;
第三浅沟槽隔离(14),与第二高浓度P型掺杂区(24)和第二高浓度N型掺杂区(26)邻接,形成在第二高浓度P型掺杂区(24)和第二高浓度N型掺杂区(26)邻接之间的P阱(70)中;
第四浅沟槽隔离(16),与第二高浓度N型掺杂区(26)邻接,形成在第二高浓度P型掺杂区(26)右侧P阱(70)中。


3.如权利要求1所述的硅控整流器,其特征在于:第一宽度(S)范围是0.2um~10um,第二宽度(D1)范围是0.2~2um,第三宽度(D2)范围是0.2um~5um,第四宽度(D3)范围是0.2um~10um,第五宽度(D4)范围是0.2um~10um。


4.如权利要求1所述的硅控整流器,其特征在于:其能通过调节第三宽度(D2)和第五宽度(D4)来调节维持电压实现无回滞效应特性。


5.如权利要求1所述的硅控整流器,其特征在于:其能通过调节第二宽度(D1)调节其回滞效应时的触发电压。


6.如权利要求1-5任意一项所述的硅控整流器,其特征在于:其用于ESD保护时,通过金属将第一高浓度P型掺杂区(20)和第一高浓度N型掺杂区(28)连接作为ESD保护结构的阳极,通过金属将第二高浓度P型掺杂区(24)和第二高浓度N型掺杂区(26)连接作为ESD保护结构的阴极。


7.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱天志黄冠群陈昊瑜邵华
申请(专利权)人:上海华力微电子有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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