[发明专利]掩埋式非对称结ESD保护装置

摘要

一种改进的横向双极静电放电(ESD)保护装置(40)，包括：半导体(SC)衬底(42)，覆盖外延SC层(44)，在SC层中横向间隔开第一距离(52)的发射极-集电极区域(48，50)，与发射极区域(48)相邻、朝向集电极区域(50)横向延伸并与集电极区域(50)相隔基极-集电极间距(56)的基极区域(54)，其中选择基极-集电极间距(56)以设置所期望的触发电压Vt1。通过提供在发射极区域(48)之下、欧姆地耦合到发射极区域(48)的掩埋层区域(49)，但在集电极区域(50)下方没有提供可比较的掩埋层区域(51)，获得一种非对称的结构，其DC触发电压(Vt1DC)和瞬时触发电压(Vt1TR)紧密匹配，使得|Vt1TR-Vt1DC|～0。该紧密匹配增加了设计裕量并提供了更高性能的ESD装置(40)，其对工艺变化不敏感，从而提高了制造产量并降低了成本。

主权项

一种横向静电放电(ESD)保护装置，包括：半导体衬底，所述半导体衬底具有第一导电类型和第一掺杂水平；半导体层，所述半导体层覆盖所述衬底以及具有所述第一导电类型和第二掺杂水平，并具有与所述衬底间隔第一距离的外表面；发射极和集电极区域，所述发射极和集电极区域具有第二相反导电类型并且横向间隔开第二距离，并具有大于所述第二掺杂水平的第三掺杂水平；阱区域，所述阱区域具有所述第一导电类型、在所述半导体层中但没有延伸穿过所述半导体层，并具有高于所述第二掺杂水平但低于或等于所述第三掺杂水平的掺杂水平，并从所述发射极区域朝向所述集电极区域横向延伸但与所述集电极区域相隔第三距离；以及掩埋层，所述掩埋层具有所述第二导电类型和高于所述第三掺杂水平的掺杂水平、且欧姆地耦合到所述发射极区域，并且没有另外的掩埋层，所述另外的掩埋层具有所述第二导电类型并且欧姆地耦合到所述集电极区域。