公开(公告)号：US08891212B2

公开(公告)日：2014-11-18

申请号：US13079946

申请日：2011-04-05

申请人： Michel J. Abou-Khalil ,  Robert J. Gauthier, Jr. ,  Tom C. Lee ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Christopher S. Putnam

发明人： Michel J. Abou-Khalil ,  Robert J. Gauthier, Jr. ,  Tom C. Lee ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Christopher S. Putnam

IPC分类号： H02H9/04 ,  H03K19/003 ,  H01L27/02

CPC分类号： H02H9/046 ,  H01L27/0262 ,  H03K19/00361 ,  Y10T29/49002

摘要： RC-trigger circuits for a semiconductor controlled rectifier (SCR), methods of providing electrostatic discharge (ESD) protection, and design structures for a RC-trigger circuit. The RC-trigger circuit is coupled to an input/output (I/O) signal pad by an isolation diode and is coupled to a power supply voltage by a power supply diode. Under normal operating conditions, the isolation diode is reverse biased, isolating the RC-trigger circuit from the input/output (I/O) pad, and the power supply diode is forward biased so that the RC-trigger circuit is supplied with power. The isolation diode may become forward biased during ESD events while the chip is unpowered, causing the RC-trigger circuit to trigger an SCR configured protect the signal pad from ESD into a conductive state. The power supply diode may become reverse biased during the ESD event, which isolates the power supply rail from the ESD voltage pulse.

摘要翻译： 用于半导体可控整流器（SCR）的RC触发电路，提供静电放电（ESD）保护的方法以及用于RC触发电路的设计结构。 RC触发电路通过隔离二极管耦合到输入/输出（I / O）信号焊盘，并通过电源二极管耦合到电源电压。 在正常工作条件下，隔离二极管反向偏置，将RC触发电路与输入/输出（I / O）焊盘隔离，电源二极管正向偏置，使RC触发电路供电。 在ESD事件期间，隔离二极管可能会在芯片未上电时产生正向偏置，导致RC触发电路触发SCR配置，从而将信号焊盘从ESD保护到导通状态。 在ESD事件期间，电源二极管可能会反向偏置，从而将电源轨与ESD电压脉冲隔离。

公开(公告)号：US08634174B2

公开(公告)日：2014-01-21

申请号：US13115492

申请日：2011-05-25

申请人： Michel J. Abou-Khalil ,  James P. Di Sarro ,  Robert J. Gauthier, Jr. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Yang Yang

发明人： Michel J. Abou-Khalil ,  James P. Di Sarro ,  Robert J. Gauthier, Jr. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Yang Yang

IPC分类号： H02H9/00 ,  H02H3/22

CPC分类号： H02H9/046 ,  G06F17/5063 ,  H01L27/0285

摘要： Protection circuits, design structures, and methods for isolating the gate and gate dielectric of a field-effect transistor from electrostatic discharge (ESD). A protection field-effect transistor is located between a protected field-effect transistor and a voltage rail. Under normal operating conditions, the protection field-effect transistor is saturated so that the protected field-effect transistor is coupled to the voltage rail. The protection field-effect transistor may be driven into a cutoff condition in response to an ESD event while the chip is unpowered, which increases the series resistance of an ESD current path between the gate of the protected field-effect transistor and the voltage rail. The voltage drop across the protection field-effect transistor may reduce the ESD stress on the gate dielectric of the protected field-effect transistor. Alternatively, the gate and source of an existing field-effect transistor are selectively coupled provide ESD isolation to the protected field-effect transistor.

摘要翻译： 用于将场效应晶体管的栅极和栅极电介质与静电放电（ESD）隔离的保护电路，设计结构和方法。 保护场效应晶体管位于受保护的场效应晶体管和电压轨之间。 在正常工作条件下，保护场效应晶体管饱和，使受保护的场效应晶体管耦合到电压轨。 保护场效应晶体管可以在芯片无电源时响应于ESD事件而被驱动成截止状态，这增加了受保护的场效应晶体管的栅极与电压轨之间的ESD电流路径的串联电阻。 保护场效应晶体管两端的电压降可以降低受保护的场效应晶体管的栅极电介质上的ESD应力。 或者，现有的场效应晶体管的栅极和源极被选择性地耦合到提供ESD隔离到受保护的场效应晶体管。

公开(公告)号：US20120300349A1

公开(公告)日：2012-11-29

申请号：US13115492

申请日：2011-05-25

申请人： Michel J. Abou-Khalil ,  James P. Di Sarro ,  Robert J. Gauthier, JR. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Yang Yang

发明人： Michel J. Abou-Khalil ,  James P. Di Sarro ,  Robert J. Gauthier, JR. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Yang Yang

IPC分类号： H02H9/00 ,  G06F17/50

CPC分类号： H02H9/046 ,  G06F17/5063 ,  H01L27/0285

摘要： Protection circuits, design structures, and methods for isolating the gate and gate dielectric of a field-effect transistor from electrostatic discharge (ESD). A protection field-effect transistor is located between a protected field-effect transistor and a voltage rail. Under normal operating conditions, the protection field-effect transistor is saturated so that the protected field-effect transistor is coupled to the voltage rail. The protection field-effect transistor may be driven into a cutoff condition in response to an ESD event while the chip is unpowered, which increases the series resistance of an ESD current path between the gate of the protected field-effect transistor and the voltage rail. The voltage drop across the protection field-effect transistor may reduce the ESD stress on the gate dielectric of the protected field-effect transistor. Alternatively, the gate and source of an existing field-effect transistor are selectively coupled provide ESD isolation to the protected field-effect transistor.

摘要翻译： 用于将场效应晶体管的栅极和栅极电介质与静电放电（ESD）隔离的保护电路，设计结构和方法。 保护场效应晶体管位于受保护的场效应晶体管和电压轨之间。 在正常工作条件下，保护场效应晶体管饱和，使受保护的场效应晶体管耦合到电压轨。 保护场效应晶体管可以在芯片无电源时响应于ESD事件而被驱动成截止状态，这增加了受保护的场效应晶体管的栅极与电压轨之间的ESD电流路径的串联电阻。 保护场效应晶体管两端的电压降可以降低受保护的场效应晶体管的栅极电介质上的ESD应力。 或者，现有的场效应晶体管的栅极和源极被选择性地耦合到提供ESD隔离到受保护的场效应晶体管。

公开(公告)号：US08138546B2

公开(公告)日：2012-03-20

申请号：US12127946

申请日：2008-05-28

申请人： Robert J. Gauthier, Jr. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Mahmoud A. Mousa ,  Christopher Stephen Putnam

发明人： Robert J. Gauthier, Jr. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Mahmoud A. Mousa ,  Christopher Stephen Putnam

IPC分类号： H01L27/01 ,  H01L27/12 ,  H01L31/0392

CPC分类号： H01L29/7436 ,  H01L21/84 ,  H01L27/0262 ,  H01L27/1203

摘要： A silicon control rectifier and an electrostatic discharge protection device of an integrated circuit including the silicon control rectifier. The silicon control rectifier includes a silicon body formed in a silicon layer in direct physical contact with a buried oxide layer of a silicon-on-insulator substrate, a top surface of the silicon layer defining a horizontal plane; and an anode of the silicon control rectifier formed in a first region of the silicon body and a cathode of the silicon control rectifier formed in an opposite second region of the silicon body, wherein a path of current flow between the anode and the cathode is only in a single horizontal direction parallel to the horizontal plane.

摘要翻译： 包括硅控制整流器的集成电路的硅控制整流器和静电放电保护装置。 硅控制整流器包括形成在硅层中的硅体，其与绝缘体上硅衬底的掩埋氧化物层直接物理接触，硅层的顶表面限定水平面; 并且形成在硅体的第一区域中的硅控制整流器的阳极和形成在硅体的相对的第二区域中的硅控制整流器的阴极，其中阳极和阴极之间的电流路径仅为 在平行于水平面的单个水平方向上。

公开(公告)号：US07786535B2

公开(公告)日：2010-08-31

申请号：US12059034

申请日：2008-03-31

申请人： Michel J. Abou-Khalil ,  Robert J. Gauthier, Jr. ,  Tom C. Lee ,  Junjun Li ,  Christopher S. Putnam ,  Souvick Mitra

发明人： Michel J. Abou-Khalil ,  Robert J. Gauthier, Jr. ,  Tom C. Lee ,  Junjun Li ,  Christopher S. Putnam ,  Souvick Mitra

IPC分类号： H01L29/78

CPC分类号： H01L27/1203

摘要： Design structures for high-voltage integrated circuits. The design structure, which is formed using a semiconductor-on-insulator (SOI) substrate, may include device structure with a semiconductor body positioned between first and second gate electrodes. The first and second gate electrodes and the semiconductor body may be formed from the monocrystalline SOI layer of the SOI substrate. A dielectric layer separates each of the first and second gate electrodes from the semiconductor body. These dielectric layers are formed by defining trenches in the SOI layer and filling the trenches with a dielectric material, which may occur concurrently with a process forming other device isolation regions.

摘要翻译： 高压集成电路的设计结构。 使用绝缘体上半导体（SOI）衬底形成的设计结构可以包括具有位于第一和第二栅电极之间的半导体本体的器件结构。 第一和第二栅电极和半导体本体可以由SOI衬底的单晶SOI层形成。 电介质层将第一和第二栅极电极与半导体本体分开。 这些电介质层通过在SOI层中限定沟槽并用介电材料填充沟槽而形成，介电材料可与形成其它器件隔离区的工艺同时进行。

公开(公告)号：US20090302416A1

公开(公告)日：2009-12-10

申请号：US12135242

申请日：2008-06-09

申请人： Michel J. Abou-Khalil ,  Robert J. Gauthier, JR. ,  Tom C. Lee ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Christopher S. Putnam ,  William Tonti

发明人： Michel J. Abou-Khalil ,  Robert J. Gauthier, JR. ,  Tom C. Lee ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Christopher S. Putnam ,  William Tonti

IPC分类号： H01L23/525 ,  H01L21/44

CPC分类号： H01L23/5256 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： The present invention relates to e-fuse devices, and more particularly to a device and method of forming an e-fuse device, the method comprising providing a first conductive layer connected to a second conductive layer, the first and second conductive layers separated by a barrier layer having a first diffusivity different than a second diffusivity of the first conductive layer. A void is created in the first conductive layer by driving an electrical current through the e-fuse device.

摘要翻译： 本发明涉及电熔丝装置，更具体地说，涉及一种形成电熔丝装置的装置和方法，所述方法包括提供连接到第二导电层的第一导电层，所述第一和第二导电层由 阻挡层具有与第一导电层的第二扩散率不同的第一扩散率。 通过驱动电流通过电熔丝装置而在第一导电层中产生空隙。

公开(公告)号：US07298008B2

公开(公告)日：2007-11-20

申请号：US11275638

申请日：2006-01-20

申请人： Robert J. Gauthier, Jr. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Mahmoud A. Mousa ,  Christopher Stephen Putnam

发明人： Robert J. Gauthier, Jr. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Mahmoud A. Mousa ,  Christopher Stephen Putnam

IPC分类号： H01L27/01 ,  H01L27/12 ,  H01L31/0392

CPC分类号： H01L29/7436 ,  H01L21/84 ,  H01L27/0262 ,  H01L27/1203

摘要： Disclosed are a silicon control rectifier, a method of making the silicon control rectifier and the use of the silicon control rectifier as an electrostatic discharge protection device of an integrated circuit. The silicon control rectifier includes a silicon body formed in a silicon layer in direct physical contact with a buried oxide layer of a silicon-on-insulator substrate, a top surface of the silicon layer defining a horizontal plane; and an anode of the silicon control rectifier formed in a first region of the silicon body and a cathode of the silicon control rectifier formed in an opposite second region of the silicon body, wherein a path of current flow between the anode and the cathode is only in a single horizontal direction parallel to the horizontal plane.

摘要翻译： 公开了一种硅控制整流器，制造硅控制整流器的方法和使用硅控整流器作为集成电路的静电放电保护器件。 硅控制整流器包括形成在硅层中的硅体，其与绝缘体上硅衬底的掩埋氧化物层直接物理接触，硅层的顶表面限定水平面; 并且形成在硅体的第一区域中的硅控制整流器的阳极和形成在硅体的相对的第二区域中的硅控制整流器的阴极，其中阳极和阴极之间的电流路径仅为 在平行于水平面的单个水平方向上。

公开(公告)号：US08686508B2

公开(公告)日：2014-04-01

申请号：US12553523

申请日：2009-09-03

申请人： Michel J. Abou-Khalil ,  Robert J. Gauthier, Jr. ,  Tom C. Lee ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Christopher S. Putnam ,  Robert Robison

发明人： Michel J. Abou-Khalil ,  Robert J. Gauthier, Jr. ,  Tom C. Lee ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Christopher S. Putnam ,  Robert Robison

IPC分类号： H01L23/62

CPC分类号： H01L21/324 ,  H01L27/0255 ,  H01L29/8611 ,  H01L29/866

摘要： Structures and methods are provided for nanosecond electrical pulse anneal processes. The method of forming an electrostatic discharge (ESD) N+/P+ structure includes forming an N+ diffusion on a substrate and a P+ diffusion on the substrate. The P+ diffusion is in electrical contact with the N+ diffusion. The method further includes forming a device between the N+ diffusion and the P+ diffusion. A method of annealing a structure or material includes applying an electrical pulse across an electrostatic discharge (ESD) N+/P+ structure for a plurality of nanoseconds.

摘要翻译： 为纳秒电脉冲退火工艺提供了结构和方法。 形成静电放电（ESD）N + / P +结构的方法包括在衬底上形成N +扩散，并在衬底上形成P +扩散。 P +扩散与N +扩散电接触。 该方法还包括在N +扩散和P +扩散之间形成器件。 退火结构或材料的方法包括跨多个纳秒的静电放电（ESD）N + / P +结构施加电脉冲。

公开(公告)号：US08390068B2

公开(公告)日：2013-03-05

申请号：US13361051

申请日：2012-01-30

申请人： Robert J. Gauthier, Jr. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Mahmoud A. Mousa ,  Christopher Stephen Putnam

发明人： Robert J. Gauthier, Jr. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra ,  Mahmoud A. Mousa ,  Christopher Stephen Putnam

IPC分类号： H01L27/01 ,  H01L29/74 ,  H01L23/62

CPC分类号： H01L29/7436 ,  H01L21/84 ,  H01L27/0262 ,  H01L27/1203

摘要： A silicon control rectifier and an electrostatic discharge protection device of an integrated circuit including the silicon control rectifier. The silicon control rectifier includes a silicon body formed in a silicon layer in direct physical contact with a buried oxide layer of a silicon-on-insulator substrate, a top surface of the silicon layer defining a horizontal plane; and an anode of the silicon control rectifier formed in a first region of the silicon body and a cathode of the silicon control rectifier formed in an opposite second region of the silicon body, wherein a path of current flow between the anode and the cathode is only in a single horizontal direction parallel to the horizontal plane.

摘要翻译： 包括硅控制整流器的集成电路的硅控制整流器和静电放电保护装置。 硅控制整流器包括形成在硅层中的硅体，其与绝缘体上硅衬底的掩埋氧化物层直接物理接触，硅层的顶表面限定水平面; 并且形成在硅体的第一区域中的硅控制整流器的阳极和形成在硅体的相对的第二区域中的硅控制整流器的阴极，其中阳极和阴极之间的电流路径仅为 在平行于水平面的单个水平方向上。

公开(公告)号：US20090206367A1

公开(公告)日：2009-08-20

申请号：US12031084

申请日：2008-02-14

申请人： Robert J. Gauthier, JR. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra

发明人： Robert J. Gauthier, JR. ,  Junjun Li ,  Souvick Mitra

IPC分类号： H01L29/74 ,  H01L21/332

CPC分类号： H01L29/7436 ,  H01L27/0259 ,  H01L29/861

摘要： A design structure is embodied in a machine readable medium for designing, manufacturing, or testing a design. The design structure includes a P+-N body diode and an N+-P body diode. The P+-N body diode and the N+-P body diode are laterally integrated.

摘要翻译： 设计结构体现在用于设计，制造或测试设计的机器可读介质中。 该设计结构包括一个P + -N体二极管和一个N + -P体二极管。 P + -N体二极管和N + -P体二极管横向集成。