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一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件制造技术

技术编号:15510114 阅读:78 留言:0更新日期:2017-06-04 03:42
一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P型衬底,其结构为:在P型衬底上设有NWell阱和PWell阱,PWell阱设置在中间,NWell阱设在PWell阱两侧;中间的PWell阱里形成有第三P+注入区;一侧的NWell阱里形成有第一N+注入区和第一P+注入区,另一侧的NWell阱里形成有第二N+注入区和第二P+注入区。通过以上结构,本发明专利技术能够在不使用额外器件的情况下,实现双向SCR的功能,解决了现有技术中存在的大版图面积的问题,且能够在不使用额外器件的情况下,实现双向SCR的功能,工作稳定,性能高,使用方便,且节约了版图面积。

A low voltage triggered bidirectional SCR device for ESD protection

A SCR device for low voltage trigger bidirectional ESD protection, including P type substrate, the structure of NWell and PWell wells in a P type substrate, PWell trap is arranged in the middle, NWell wells in PWell wells on both sides; the PWell well in the middle of the formation of third P+ into the NWell trap in the side area; the formation of the first N+ injection zone and the first P+ injection, the other side of the NWell trap formed in second N+ and second P+ injection injection region. Through the above structure, the invention can not use additional devices under the condition of bidirectional SCR function, solves the existing technology in the layout area, and can not use additional devices under the condition of bidirectional SCR function, stable operation, high performance, easy to use, and save the layout area.

【技术实现步骤摘要】
一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件
本专利技术创造涉及一种SCR器件,尤其涉及一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件。
技术介绍
可控硅(Siliconcontrolledrectifier–SCR)也叫晶闸管,在功率器件中广泛应用,因为它可以在高阻态与低阻态之间切换,可用作电源开关,然而它同时也是十分有效的ESD保护器件,由于其维持电压很低,所以能够承受很高的ESD电流,因此,SCR天然具有高的ESD鲁棒性。和其他ESD保护器件相比较,SCR器件的单位面积ESD保护能力最强。一般SCR器件为单方向ESD保护器件,另外一个方向的ESD保护由寄生二极管或者并联一个二极管来完成。采用额外的二极管来进行另外一个方向的ESD保护,会增大版图面积。但是在一些有负电压的电路中,如果IO电压低于-0.7V,GND电压为0V,采用二极管进行反方向保护时,二极管在电路正常工作时就会导通,产生漏电,必须采用双向SCR结构进行保护。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术创造提供了一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P型衬底,在P型衬底上设有NWell阱和PWell阱,PWell阱设置在中间,NWell阱设在PWell阱两侧;中间的PWell阱里形成有第三P+注入区;一侧的NWell阱里形成有第一N+注入区和第一P+注入区,另一侧的NWell阱里形成有第二N+注入区和第二P+注入区。通过以上结构,本专利技术能够在不使用额外器件的情况下,实现双向SCR的功能,解决了现有技术中存在的大版图面积的问题。为了实现上述目的,本专利技术创造采用的技术方案是:一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P型衬底,其特征在于:在P型衬底上设有NWell阱和PWell阱,PWell阱设置在中间,NWell阱设在PWell阱两侧;中间的PWell阱里形成有第三P+注入区;一侧的NWell阱里形成有第一N+注入区和第一P+注入区,另一侧的NWell阱里形成有第二N+注入区和第二P+注入区。所述的第一P+注入区与第三P+注入区之间,第三P+注入区与第二P+注入区之间,均设有浮空的栅氧化层多晶硅栅。所述的第一N+注入区和第一P+注入区构成T1端口,第二N+注入区和第二P+注入区构成T2端口。从T1到T2,正向ESD电流泄放路径SCR2为,由第一P+注入区依次经过NWell阱、PWell阱、NWell阱,最后到第二N+注入区;从T2到T1,反向ESD电流泄放路径SCR1为,由第二P+注入区依次经过NWell阱、PWell阱、NWell阱,最后到第一N+注入区。所述的SCR1与SCR2通路长度一致,且为对称性的结构。本专利技术创造的有益效果在于:本专利技术创造提供了一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P型衬底,在P型衬底上设有NWell阱和PWell阱,PWell阱设置在中间,NWell阱设在PWell阱两侧;中间的PWell阱里形成有第三P+注入区;一侧的NWell阱里形成有第一N+注入区和第一P+注入区,另一侧的NWell阱里形成有第二N+注入区和第二P+注入区。通过以上结构,本专利技术能够在不使用额外器件的情况下,实现双向SCR的功能,工作稳定性能高,使用方便,且节约了版图面积。附图说明图1:为现有的单向SCRESD保护结构。图2:为本专利技术创造结构示意图。具体实施方式一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P型衬底1,其结构为:在P型衬底上设有NWell阱2和PWell阱3,PWell阱3设置在中间,NWell阱2设在PWell阱3两侧;中间的PWell阱3里形成有第三P+注入区8;一侧的NWell阱2里形成有第一N+注入区4和第一P+注入区5,另一侧的NWell阱2里形成有第二N+注入区6和第二P+注入区7。其中第一N+注入区4设置在第一P+注入区5外侧,第二N+注入区6设置在第二P+注入区7外侧。所述的第一N+注入区4和第一P+注入区5构成T1端口,第二N+注入区6和第二P+注入区7构成T2端口。从T1到T2,正向ESD电流泄放路径SCR2为,由第一P+注入区5依次经过NWell阱2、PWell阱3、NWell阱2,最后到第二N+注入区6;从T2到T1,反向ESD电流泄放路径SCR1为,由第二P+注入区7依次经过NWell阱2、PWell阱3、NWell阱2,最后到第一N+注入区4。所述的SCR1与SCR2通路长度一致,一致的通道长度保证SCR1与SCR2特性一致,有相同的触发电压和维持电压,且采用对称性的结构,使ESD电流泄放更均匀,SCR1与SCR2通路是对称的SCR通路。所述的第一P+注入区5与第三P+注入区8之间,第三P+注入区8与第二P+注入区7之间,均设有浮空的栅氧化层多晶硅栅9。此设置能够减小SCR1和SCR2通路的ESD触发电压。如从T1到T2有ESD正脉冲,在触发阶段,触发电流会通过多晶硅栅下的沟道,此通道所需的触发电压较小,当触发电流足够大的时候会触发SCR2通道开启,泄放ESD电流。如从T2到T1有ESD正脉冲,在触发阶段,触发电流也会通过多晶硅栅下的沟道,此通道所需的触发电压较小,当触发电流足够大的时候会触发SCR1通道开启,泄放ESD电流。本文档来自技高网...
一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件

【技术保护点】
一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P型衬底(1),其特征在于:在P型衬底上设有NWell阱(2)和PWell阱(3),PWell阱(3)设置在中间, NWell阱(2)设在PWell阱(3)两侧;中间的PWell阱(3)里形成有第三P+注入区(8);一侧的NWell阱(2)里形成有第一N+注入区(4)和第一P+注入区(5),另一侧的NWell阱(2)里形成有第二N+注入区(6)和第二P+注入区(7)。

【技术特征摘要】
1.一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P型衬底(1),其特征在于:在P型衬底上设有NWell阱(2)和PWell阱(3),PWell阱(3)设置在中间,NWell阱(2)设在PWell阱(3)两侧;中间的PWell阱(3)里形成有第三P+注入区(8);一侧的NWell阱(2)里形成有第一N+注入区(4)和第一P+注入区(5),另一侧的NWell阱(2)里形成有第二N+注入区(6)和第二P+注入区(7)。2.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P型衬底(1),其特征在于:所述的第一P+注入区(5)与第三P+注入区(8)之间,第三P+注入区(8)与第二P+注入区(7)之间,均设有浮空的栅氧化层多晶硅栅9。3.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的低压触发双向SCR器件,包括有P...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡小五魏俊秀高哲梁超刘兴辉翟丽蓉吕川闫明
申请(专利权)人:辽宁大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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