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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,具体涉及一种静电放电保护电路、半导体结构及其形成方法。
技术介绍
1、静电放电现象是半导体器件在制备、生产、测试等的过程中一种常见的现象。静电放电现象主要是由于聚集于器件上的大量电荷通过集成电路的电连接结构导入并破坏其内部电路,导致器件失效。
2、为了避免静电放电现象带来的器件损耗,通常在集成电路中设计保护电路。当大量电荷聚集于器件上时,该保护电路优先导通,导走电荷,从而使器件的内部电路免受破坏。
3、scr(silicon controlled rectifier)电路具有优秀的抗静电放电能力,被广泛用作集成电路中的静电放电保护电路。
4、然而,在scr电路正常工作时,scr电路容易受到外部干扰出现误触发,引起闩锁效应(latch-up),导致芯片的失效。因此,目前的scr电路作为静电放电保护电路,其有效性和稳定性仍有待提升。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是,提供一种静电放电保护电路、半导体结构及其形成方法,其有效性和稳定性较高。
2、为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案提供一种静电放电保护电路,包括:第一三极管结构,所述第一三极管结构的发射极与外部电路相连接;第二三极管结构,所述第二三极管结构的基极与第一三极管结构的集电极相连接,所述第二三极管结构的发射极接地,所述第二三极管结构的集电极与外部电路相连接,且所述第二三极管结构的集电极与第一三极管结构的基极之间断路。
3、可选的,所
4、可选的,所述第二三极管结构为npn型三极管结构。
5、可选的,所述第一三极管结构与第二三极管结构构成第一保护电路;所述静电放电保护电路还包括:二极管结构,所述二极管结构与所述第一保护电路并联,所述二极管结构的一端与外部电路相连接,所述二极管结构的另一端接地。
6、相应的,本专利技术的技术方案还提供一种半导体结构,包括:衬底,所述衬底内具有第一导电离子;位于所述衬底内的第一区,所述第一区包括第一阱区,所述第一阱区内掺杂有第二导电离子,所述第二导电离子的导电类型与第一导电离子的导电类型不同,所述第一阱区内具有第一掺杂区和第二掺杂区,所述第一掺杂区内具有第三导电离子,所述第三导电离子的导电类型与第二导电离子的导电类型不同,所述第二掺杂区内掺杂有第四导电离子,所述第四导电离子的导电类型与第二导电离子的导电类型相同;位于所述第一掺杂区与第二掺杂区之间的隔离结构,所述隔离结构使第二掺杂区与第一掺杂区之间断路;位于所述衬底内的第二区,所述第二区包括第三掺杂区,所述第三掺杂区内具有第五导电离子,所述第五导电离子的导电类型与第一导电离子的导电类型不同;位于所述衬底上的电连接层,所述电连接层与第一掺杂区以及第三掺杂区分别电连接。
7、可选的,所述半导体结构还包括:位于所述第三掺杂区以及第二掺杂区之间的衬底上的栅极结构,所述栅极结构与所述电连接层电连接。
8、可选的,半导体结构还包括:位于所述衬底内的二极管结构,所述二极管结构包括:第二阱区,所述第二阱区内具有第六导电离子;位于所述第二阱区内的第四掺杂区,所述第四掺杂区内具有第七导电离子,所述第七导电离子的导电类型与第六导电离子的导电类型不同,所述第四掺杂区与所述电连接层相连通。
9、可选的,所述第二区还包括:与所述第三掺杂区相邻的第五掺杂区,所述第五掺杂区的导电类型与第三掺杂区的导电类型不同,且所述第五掺杂区的导电类型与衬底的导电类型相同,所述第五掺杂区与所述电连接层电连接。
10、可选的,所述第六导电离子为p型导电离子;所述第七导电离子为n型导电离子。
11、可选的,所述第一导电离子为p型导电离子。
12、可选的,所述第二导电离子为n型导电离子。
13、可选的,所述第三导电离子为p型导电离子。
14、相应的,本专利技术的技术方案还提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底,所述衬底内具有第一导电离子;在所述衬底内形成第一区,所述第一区包括第一阱区,所述第一阱区内掺杂有第二导电离子,所述第二导电离子的导电类型与第一导电离子的导电类型不同,所述第一阱区内具有第一掺杂区和第二掺杂区,所述第一掺杂区内具有第三导电离子,所述第三导电离子的导电类型与第二导电离子的导电类型不同,所述第二掺杂区内掺杂有第四导电离子,所述第四导电离子的导电类型与第二导电离子的导电类型相同;形成位于所述第一掺杂区与第二掺杂区之间的隔离结构,所述隔离结构使第二掺杂区与第一掺杂区之间断路;在所述衬底内形成第二区,所述第二区包括第三掺杂区,所述第三掺杂区内具有第五导电离子,所述第五导电离子的导电类型与第一导电离子的导电类型不同;形成位于所述衬底上的电连接层,所述电连接层与第一掺杂区以及第三掺杂区分别电连接。
15、可选的,半导体结构的形成方法还包括:形成位于所述衬底内的二极管结构,所述二极管结构包括:第二阱区,所述第二阱区内具有第六导电离子;位于所述第二阱区内的第四掺杂区,所述第四掺杂区内具有第七导电离子,所述第七导电离子的导电类型与第六导电离子的导电类型不同,所述第四掺杂区与所述电连接层相连通。
16、与现有技术相比,本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果:
17、本专利技术的技术方案提供的静电放电保护电路中,所述第二三极管结构的基极与所述第一三极管结构的集电极相连接,且所述第一三极管结构的基极与第二三极管结构的集电极之间断路。当产生外部瞬间大电流时,电流进入第一三极管结构的发射极以及第二三极管结构的集电极,由于所述第一三极管结构的基极与第二三极管结构的集电极之间断路,因此,避免了第一三极管结构的基极、第二三极管结构的集电极、第二三极管结构的基极以及第一三极管结构的集电极构成的封闭电路中的电流被持续放大并触发闩锁效应(latch-up),避免了静电放电保护电路被烧毁的可能性,提高了静电放电保护电路的稳定性和有效性。最后,通过第一三极管结构的集电极以及第二三极管结构的发射极将外部电流导走,从而保护了器件的其他电路结构,提高了器件整体的稳定性。
18、进一步,所述静电放电保护电路还包括:与外部电路相连接的二极管结构,所述二极管结构与所述第一三极管结构与第二三极管结构构成的第一保护电路并联。当外部电路产生大电流时,所述二极管结构导通,从而分担了流向第一保护电路上的一部分电流,从而提升了静电放电保护电路的保护能力和稳定性。
19、本专利技术的技术方案提供的半导体结构中,由于所述第二掺杂区与第一掺杂区之间断路,因此当产生外部瞬间大电流时,避免了半导体结构构成的电路中的电流被持续放大并触发闩锁效应(latch-up)的情况,从而提高了该半导体结构作为静电放电保护结构的稳定性和有效性。
20、本专利技术的技术方案提供的半导体结构的形成方法中,由于形成的所述第二掺杂区与第一掺杂区之间断路,因此当产生外部瞬间大电流时,避免了形成的半导体结构构成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种静电放电保护电路,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的静电放电保护电路,其特征在于,所述第一三极管结构为PNP型三极管结构。
3.如权利要求1所述的静电放电保护电路,其特征在于,所述第二三极管结构为NPN型三极管结构。
4.如权利要求1所述的静电放电保护电路,其特征在于,所述第一三极管结构与第二三极管结构构成第一保护电路;所述静电放电保护电路还包括:二极管结构,所述二极管结构与所述第一保护电路并联,所述二极管结构的一端与外部电路相连接,所述二极管结构的另一端接地。
5.一种半导体结构,其特征在于,包括:
6.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,还包括:位于所述第三掺杂区以及第二掺杂区之间的衬底上的栅极结构,所述栅极结构与所述电连接层电连接。
7.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,还包括:位于所述衬底内的二极管结构,所述二极管结构包括:第二阱区,所述第二阱区内具有第六导电离子;位于所述第二阱区内的第四掺杂区,所述第四掺杂区内具有第七导电离子,所述第七导电离子的导电类型与第六导电离子的
8.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述第二区还包括:与所述第三掺杂区相邻的第五掺杂区,所述第五掺杂区的导电类型与第三掺杂区的导电类型不同,且所述第五掺杂区的导电类型与衬底的导电类型相同,所述第五掺杂区与所述电连接层电连接。
9.如权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第六导电离子为P型导电离子;所述第七导电离子为N型导电离子。
10.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电离子为P型导电离子。
11.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述第二导电离子为N型导电离子。
12.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述第三导电离子为P型导电离子。
13.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
14.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:形成位于所述衬底内的二极管结构,所述二极管结构包括:第二阱区,所述第二阱区内具有第六导电离子;位于所述第二阱区内的第四掺杂区,所述第四掺杂区内具有第七导电离子,所述第七导电离子的导电类型与第六导电离子的导电类型不同,所述第四掺杂区与所述电连接层相连通。
...【技术特征摘要】
1.一种静电放电保护电路,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的静电放电保护电路,其特征在于,所述第一三极管结构为pnp型三极管结构。
3.如权利要求1所述的静电放电保护电路,其特征在于,所述第二三极管结构为npn型三极管结构。
4.如权利要求1所述的静电放电保护电路,其特征在于,所述第一三极管结构与第二三极管结构构成第一保护电路;所述静电放电保护电路还包括:二极管结构,所述二极管结构与所述第一保护电路并联,所述二极管结构的一端与外部电路相连接,所述二极管结构的另一端接地。
5.一种半导体结构,其特征在于,包括:
6.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,还包括:位于所述第三掺杂区以及第二掺杂区之间的衬底上的栅极结构,所述栅极结构与所述电连接层电连接。
7.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,还包括:位于所述衬底内的二极管结构,所述二极管结构包括:第二阱区,所述第二阱区内具有第六导电离子;位于所述第二阱区内的第四掺杂区,所述第四掺杂区内具有第七导电离子,所述第七导电离子的导电类型与第六导电离子的导电类型不同,所述第四掺杂区与所述电连接层相连通。
【专利技术属性】
技术研发人员:刘涛,杨凤娟,杨莉娟,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造深圳有限公司,
类型:发明
国别省市:
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