[发明专利]静电放电保护装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种静电放电保护装置及其操作方法，其中，静电放电保护装置包括半导体衬底、第一阱区、第二阱区、第三阱区、第一掺杂区、第二掺杂区、第三掺杂区以及第四掺杂区。第一阱区、第二阱区及第三阱区位于半导体衬底之中，且第三阱区直接耦接于第一阱区及第二阱区之间。第一阱区及第二阱区具有第一电性，第三阱区具有第二电性。第一掺杂区具有第一电性，位于第一阱区之中。第二掺杂区具有第二电性，位于第三阱区之中，且第一掺杂区与第二掺杂区彼此隔离。第三掺杂区及第四掺杂区分别具有第一电性及第二电性，且位于第二阱区之中彼此隔离，第二掺杂区与第三掺杂区电性耦接。第一阱区、第二阱区、第三阱区及第四掺杂区形成一寄生硅控整流器。

技术领域

本发明是有关于一种半导体装置，特别是有关于一种静电放电保护装置及其操作方法。

背景技术

静电放电系起因于短时间内(一般在100纳秒nanosecond之内)的高压放电所引进的强大电流脉冲。集成电路及半导体元件对于静电放电相当敏感。尤其是在元件安装时，因为人类或机器碰触接脚，常使强大电流脉冲通过集成电路，而导致元件失效。因此有需要提供集成电路有效的静电放电保护装置。

寄生硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier，SCR)是一种芯片式(on-chip)的半导体静电放电保护装置，可在静电放电发生时，通过骤回崩溃(snapback)开启，将静电放电电流传导至地面，达到静电放电的保护功能。因此，SCR是目前业界所广为采用的静电放电保护装置之一。然而，当寄生硅控整流器无法顺利开启，将无法提高电流分路的能力。

因此，有需要提供一种先进的静电放电保护装置及其操作方法，以改善已知技术所面临的问题。

发明内容

本发明系有关于一种静电放电保护装置及其操作方法，可解决已知寄生硅控整流器无法顺利开启的问题，并可降低静电放电保护装置的有效电阻。

根据本发明的一方面，提出一种静电放电保护装置，包括半导体衬底、第一阱区、第二阱区、第三阱区、第一掺杂区、第二掺杂区、第三掺杂区以及第四掺杂区。第一阱区、第二阱区及第三阱区位于半导体衬底之中，且第三阱区直接耦接于第一阱区及第二阱区之间。第一阱区及第二阱区具有第一电性，第三阱区具有第二电性。第一掺杂区具有第一电性，位于第一阱区之中。第二掺杂区具有第二电性，位于第三阱区之中，且第一掺杂区与第二掺杂区彼此隔离。第三掺杂区及第四掺杂区分别具有第一电性及第二电性，且位于第二阱区之中彼此隔离，第二掺杂区与第三掺杂区电性耦接。第一阱区、第二阱区、第三阱区及第四掺杂区形成一寄生硅控整流器。

根据本发明的一方面，提出一种静电放电保护装置的操作方法，包括下列步骤。提供一静电放电保护装置，静电放电保护装置与一内部电路电性连接，静电放电保护装置包括一寄生硅控整流器与一二极管串彼此相连。当一静电放电应力施加于内部电路时，通过静电放电保护装置将静电放电电流由一焊垫导入另一焊垫。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附附图详细说明如下：

附图说明

图1A绘示依照本发明一实施例的静电放电保护装置的剖面示意图；

图1B绘示图1A的静电放电保护装置的等效电路的示意图；

图2A绘示依照本发明另一实施例的静电放电保护装置的剖面示意图；

图2B绘示图2A的静电放电保护装置的等效电路的示意图；

图3A绘示依照本发明另一实施例的静电放电保护装置的剖面示意图；

图3B绘示图3A的静电放电保护装置的等效电路的示意图；及

图4绘示一比较例的静电放电保护装置的剖面示意图。

【符号说明】