包括保护环的半导体器件以及相关的半导体系统技术方案

提供了半导体器件。半导体器件可以包括衬底和衬底上的晶体管。半导体器件可以包括在与晶体管相邻的衬底中的第一传导类型的第一保护环。半导体器件可以包括在与第一保护环相邻的衬底中的、与第一传导类型相反的第二传导类型的第二保护环。还提供了相关的半导体系统。

【技术实现步骤摘要】
包括保护环的半导体器件以及相关的半导体系统相关申请的交叉引用本申请要求于2012年4月6日提交的韩国专利申请第10-2012-0036187号的优先权，其公开通过引用整体结合于此。
本公开涉及包括保护环的半导体器件。
技术介绍
半导体系统，诸如片上系统（SOC）、微控制器单元（MCU）、显示驱动器IC（DDI）、或电源管理IC（PMIC），可以包括处理器、存储器、和/或多个外围设备，如逻辑电路、语音和图像处理电路、和/或各种接口电路。同时，半导体系统可以包括传送功率的功率晶体管。然而，功率晶体管中的寄生双极晶体管（例如，NPN晶体管或寄生PNP晶体管）可以提供寄生电流，该寄生电流导致在其它电路块上的噪声，并且可能产生闭锁（latch-up）（例如，电流漏泄和/或电路故障）。
技术实现思路
根据本专利技术概念的各种实施例，提供了半导体器件，半导体器件可以包括在衬底上的晶体管。晶体管可以包括栅极电极、源极电极、以及漏极电极。半导体器件可以包括在与晶体管相邻的衬底中的第一传导类型的第一保护环。半导体器件可以包括在与第一保护环相邻的衬底中的与第一传导类型不同的（例如，相反的）第二传导类型的第二保护环。第一保护环可以被配置为接收偏压。第二保护环可以被配置为接收与第一保护环相同的（例如，等效的）偏压。源极电极和漏极电极中的至少一个可以被配置为接收与第一保护环和第二保护环相同的（例如，等效的）偏压。在各种实施例中，半导体器件可以包括离第二保护环比离第一保护环更近的第一传导类型的第三保护环。第一保护环的偏压可以是第一偏压。第三保护环可以被配置为接收不同于第一偏压的第二偏压。根据各种实施例，第一偏压可以是地电压和电源电压（powervoltage）中的一个，第二偏压可以是地电压和电源电压中的另一个。在各种实施例中，第一保护环可以形成围绕晶体管的边界（perimeter），而第二保护环可以形成围绕第一保护环的边界。根据各种实施例，衬底可以包括传导类型各自不同的（例如，相反的）基底（basesubstrate）和外延层。第一保护环的一部分与基底的一部分可以彼此重叠。在各种实施例中，半导体器件可以包括在衬底中在第二保护环以下的第二传导类型的埋置层，从而第二保护环的一部分和埋置层的一部分彼此重叠。根据各种实施例，第一保护环在衬底中的深度可以大于第二保护环的深度。在各种实施例中，晶体管可以包括N型横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管。偏压可以是地电压。源极电极可以包括分别在漏极电极的相对侧的第一源极电极和第二源极电极。在一些实施例中，第一保护环可以离源极电极比离漏极电极更近。根据各种实施例，晶体管可以包括P型横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管。偏压可以是电源电压。源极电极可以包括分别在漏极电极的相对侧的第一源极电极和第二源极电极。在一些实施例中，第一保护环可以离源极电极比离漏极电极更近。在各种实施例中，晶体管可以包括N型横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管。偏压可以是电源电压。漏极电极可以包括第一漏极电极和第二漏极电极。源极电极可以在第一漏极电极和第二漏极电极之间。在一些实施例中，第一保护环可以离漏极电极比离源极电极更近。根据各种实施例的半导体器件可以包括晶体管和形成围绕晶体管的边界并被配置为接收第一偏压的第一传导类型的第一保护环。半导体器件可以包括形成围绕第一保护环的边界并被配置为接收第一偏压的第二传导类型的第二保护环，第二传导类型不同于（例如，相反的）第一传导类型。所述半导体器件可以包括形成围绕第二保护环的边界并被配置为接收不同于第一偏压的第二偏压的第一传导类型的第三保护环。在各种实施例中，晶体管可以包括N型横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管。第二偏压可以大于第一偏压。晶体管可以包括被配置为接收第一偏压的源极电极。根据各种实施例中，晶体管可以包括N型横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管。第一偏压可以大于第二偏压。晶体管可以包括被配置为接收第一偏压的漏极电极。在各种实施例中，晶体管可以包括P型横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管。第一偏压可以大于第二偏压。在一些实施例中，第一偏压可以是电源电压，而第二偏压可以是地电压。一些实施例提供了晶体管可以包括被配置为接收第一偏压的源极电极。根据各种实施例的半导体器件可以包括衬底以及在衬底上并被配置为通过载流子的移动传送信号的横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管。半导体器件可以包括在衬底中并且形成围绕晶体管的边界的第一保护环。半导体器件可以包括在衬底中并且形成围绕第一保护环的边界的第二保护环。半导体器件可以包括在衬底中并且形成围绕第二保护环的边界的第三保护环。第二保护环的电势电平可以不同于第一保护环和第三保护环各自的电势电平。第二保护环可以被配置为提供阻止载流子从第一保护环向第三保护环移动的势垒。根据各种实施例的半导体系统可以包括栅极驱动器和连接到栅极驱动器并由栅极驱动器控制的功率级（powerstage）。功率级可以包括串联连接的第一晶体管和第二晶体管、第一传导类型的第一保护环、以及第二传导类型的第二保护环。第一保护环可以形成围绕第一晶体管的边界，第二保护环可以形成围绕第一保护环的边界，而第一保护环和第二保护环可以被配置为接收相同的（例如，相等的）偏压。在各种实施例中，偏压可以是第一偏压。功率级可以包括第一传导类型的第三保护环。第三保护环可以形成围绕第二保护环的边界，并且可以被配置为接收不同于第一偏压的第二偏压。根据各种实施例，栅极驱动器可以包括第一栅极驱动器。半导体系统可以包括第二栅极驱动器。功率级可以包括第一功率级。半导体系统可以包括连接到第二栅极驱动器并由第二栅极驱动器控制的第二功率级。第二功率级可以包括串联连接的第三晶体管和第四晶体管以及传导类型各自不同的（例如，相反的）第三保护环和第四保护环。第三保护环可以形成围绕第三晶体管的边界。第四保护环可以形成围绕第三保护环的边界。第三保护环和第四保护环的每一个可以被配置为接收相同的（例如，相等的）偏压。在各种实施例中，半导体系统可以包括电感器，该电感器包括第一端和第二端，第一端连接到第一功率级的输出端，而第二端连接到第二功率级的输出端。根据各种实施例，半导体系统可以包括电源管理IC（PMIC）。根据各种实施例的半导体设备可以包括第一传导类型的第一保护环，第一保护环在衬底上形成围绕晶体管的边界，并被配置为提供第一电势电平。半导体设备可以包括形成第二传导类型的第二保护环，第二传导类型不同于（例如，相反的）第一传导类型，第二保护环形成围绕第一保护环的边界，并被配置为提供不同于第一电势电平的第二电势电平。在各种实施例中，第一保护环和第二保护环可以被配置为同时地接收相同的（例如，相等的）偏压。根据各种实施例，半导体器件可以包括第一传导类型的第三保护环，第三保护环形成围绕第二保护环的边界，并被配置为接收与第一保护环和第二保护环被配置为接收的偏压不同的偏压。在各种实施例中，半导体器件可以包括在衬底与第一保护环和第二保护环之间的第二传导类型的埋置层。根据各种实施例，第二保护环在衬底中可以具有比第一保护环在衬底中的深度更浅的深度。附图说明考虑附图和所附详细描述，本公开的上述和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：衬底；衬底上的晶体管，该晶体管包括栅极电极、源极电极、以及漏极电极；在与所述晶体管相邻的衬底中的第一传导类型的第一保护环；以及在与第一保护环相邻的衬底中的、与第一传导类型相反的第二传导类型的第二保护环，其中，第一保护环、第二保护环、以及源极电极和漏极电极中的至少一个被配置为接收等效偏压。

【技术特征摘要】
2012.04.06 KR 10-2012-00361871.一种半导体器件，包括：衬底；衬底上的晶体管，该晶体管包括栅极电极、源极电极、以及漏极电极；在与所述晶体管相邻的衬底中的第一传导类型的第一保护环；以及在与第一保护环相邻的衬底中的、与第一传导类型相反的第二传导类型的第二保护环，其中，第一保护环、第二保护环、以及源极电极和漏极电极中的至少一个被配置为接收等效偏压，其中，衬底中第一保护环的深度大于第二保护环的深度，其中，第二保护环配置为阻挡来自漏极电极的电荷移动，以便电荷在第一保护环中聚集。2.如权利要求1所述的半导体器件，其中：所述第一保护环包括第一传导类型的第一阱；所述第二保护环包括第二传导类型的第二阱；所述半导体器件还包括第三保护环，所述第三保护环包括第一传导类型的第三阱；所述第三保护环离第二保护环比离第一保护环更近；所述等效偏压包括第一偏压；并且第三保护环被配置为接收不同于第一偏压的第二偏压。3.如权利要求2所述的半导体器件，其中，第一偏压包括地电压和电源电压中的一个，而第二偏压包括地电压和电源电压中的另一个。4.如权利要求1所述的半导体器件，其中，第一保护环形成围绕所述晶体管的边界，而第二保护环形成围绕第一保护环的边界。5.如权利要求1所述的半导体器件，其中：衬底包括传导类型各自不同的基底和外延层；以及第一保护环的一部分与基底的一部分彼此重叠。6.如权利要求1所述的半导体器件，还包括：第二传导类型的埋置层，在衬底中的第二保护环下，从而第二保护环的一部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勋，张东殷，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：