高电压静电器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115985904A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211252549.0(22)申请日2022.10.13(30)优先权数据17/5012702021.10.14US(71)申请人格芯新加坡私人有限公司地址新加坡新加坡市(72)发明人K·J·黄R·J·小戈捷曾杰(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247专利代理师贺月娇牛南辉(51)Int.Cl.H01L27/02(2006.01)H01L21/77(2017.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称高电压静电器件(57)摘要本公开涉及高电压静电器件。本公开涉及半导体结构，更具体地涉及高电压静电放电器件的改进的导通电压及制造方法。该结构包括高电压NPN，该高电压NPN具有位于基极区处的隔离结构上的多晶硅材料，多晶硅材料延伸到双极结型晶体管BJT的集电极和发射极中的至少一者，并且多晶硅材料完全覆盖BJT的基极区。CN115985904ACN115985904A权利要求书1/1页1.一种结构，其包括高电压NPN，所述高电压NPN具有位于基极区处的隔离结构上的多晶硅材料，所述多晶硅材料延伸到双极结型晶体管BJT的集电极和发射极中的至少一者，并且所述多晶硅材料完全覆盖所述BJT的所述基极区。2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述隔离结构在连接到阳极和阴极的阱之间延伸。3.根据权利要求2所述的结构，还包括位于所述隔离结构下方的场晶体管的n型区域。4.根据权利要求3所述的结构，还包括位于所述隔离结构下方的p掺杂剂阱。5.根据权利要求4所述的结构，其中，所述多晶硅材料仅位于所述隔离结构上。6.根据权利要求1所述的结构，还包括连接到所述多晶硅材料的RC电路。7.根据权利要求6所述的结构，其中，所述RC电路包括连接到所述高电压NPN的阴极的电阻器。8.根据权利要求6所述的结构，其中，所述RC电路包括连接到所述高电压NPN的阳极的高电压交替极性金属‑氧化物‑金属(HVAPMOM)电容器。9.根据权利要求6所述的结构，还包括：可控硅整流器SCR，其包括位于绝缘体材料中的阳极下方的NPN结构，所述阳极连接到所述RC电路。10.根据权利要求1所述的结构，还包括：衬底，其通过n+掩埋层与所述高电压NPN的剩余部分隔离。11.一种结构，其包括位于基极区处的隔离结构上的多晶硅材料和可控硅整流器SCR，所述多晶硅材料延伸到双极结型晶体管BJT的集电极和发射极中的至少一者，所述多晶硅材料完全覆盖所述BJT的所述基极区，并且所述SCR位于绝缘体材料中的阳极下方，而且所述SCR与所述隔离结构接触。12.根据权利要求11所述的结构，其中，所述隔离结构包括浅沟槽隔离(STI)结构和硅局部氧化(LOCOS)结构中的一者。13.根据权利要求12所述的结构，还包括位于所述隔离结构下方的场晶体管的p型区域。14.根据权利要求13所述的结构，还包括位于所述隔离结构下方的n掺杂剂阱。15.根据权利要求14所述的结构，还包括位于所述绝缘体材料中的所述阳极下方的高电压NPN。16.根据权利要求11所述的结构，还包括连接到所述多晶硅材料的RC电路。17.根据权利要求16所述的结构，其中，所述RC电路包括连接到所述SCR的阴极的电阻器。18.根据权利要求16所述的结构，其中，所述RC电路包括连接到所述阳极的高电压交替极性金属‑氧化物‑金属(HVAPMOM)电容器。19.根据权利要求11所述的结构，还包括：衬底，其通过n+掩埋层(NBL)与所述SCR的剩余部分隔离。20.一种方法，包括：形成具有位于隔离结构上的单一多晶硅材料的静电高电压器件；形成具有被所述单一多晶硅材料完全覆盖的基极区的双极结型晶体管(BJT)；以及形成将所述静电高电压器件与衬底隔离的掩埋层。2CN115985904A说明书1/6页高电压静电器件技术领域[0001]本公开涉及半导体结构，更具体地涉及高电压静电放电器件及制造方法。背景技术[0002]静电放电(ESD)器件保护集成电路免受由例如接触、电气短路或电介质击穿引起的突发电流的影响。ESD器件因此可以保护集成电路免于故障。[0003]ESD器件有多种不同的结构，例如电阻器、熔丝等。在任何这些不同的结构中，ESD器件需要针对高电压应用能够处于具有高电流性能和高保持电压(Vh)的ESD安全窗口中。例如，保持电压需要高于工作电压，否则器件无法关断。在这种情况下，电流将放电，集成电路可能会损坏。[0004]然而，针对高电压ESD需求同时满足高电流性能和高保持电压非常具有挑战性。例如，一般在高电流性能和高保持电压之间存在折衷。即，常规器件通常提供或者高电流性能或者高保持电压。示例性地，高电压PNP可以提供相对较高的保