一种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件制造技术

技术编号:12503313 阅读:145 留言:0更新日期:2015-12-13 07:03
本实用新型专利技术公开了一种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件,其包括P型衬底以及在P型衬底上依次设置有相互隔离的齐纳二极管、第一N型阱、第二N型阱、第三N型阱;所述的齐纳二极管上设有第一N+有源注入区,所述的第一N型阱上设有第二N+有源注入区,所述的第二N型阱上设有第三N+有源注入区,所述的第三N型阱上设有第四N+有源注入区,各个N+有源注入区之间分别设有SP有源注入区,且各个N+有源注入区与各个SP有源注入区之间相互隔离;其中,所述的第一N型阱上设置有多个第二SP有源注入区,且各个第二SP有源注入区之间设有阳极短路点;从而提高ESD保护器件的维持电流,提高器件的工作可靠性和鲁棒性,减小了器件的面积和寄生电容,实用性更强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件
技术介绍
对于低压电路的ESD防护而言,一个有效的静电放电防护器件必须能够保证相对低的触发电压,相对高的维持电压,提供较强的ESD保护能力,并占用有限的布局面积。基于这些考虑,硅控整流器(SCR)是一个非常有吸引力的器件来提供ESD保护解决方案。但是,SCR的维持电压通常很低,容易发生闩锁效应和误开启,传统方法是在SCR的P基区插入大面积的N阱区,从而拉伸了寄生NPN晶体管的基区宽度,减小了 SCR的电流放大系数aseR,提高了 ESD保护器件的维持电流,然而它会增加器件面积,增加了生成成本,更限制了器件的应用领域。
技术实现思路
本技术为解决上述问题,提供了一种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件,其通过在SCR的阳极区引入阳极短路点对版图进行改造,极大的缩小了器件的面积,提高了芯片的利用率,降低了生产成本,具有很强的经济实用性。为实现上述目的,本技术采用的技术方案为:—种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件,其特征在于,其包括P型衬底⑴以及在P型衬底(I)上依次设置有相互隔离的齐纳二极管(Z)、第一 N型阱(2a)、第二 N型阱(2b)、第三N型阱(2c);所述的齐纳二极管(Z)上设有第一 N+有源注入区(5a),所述的第一 N型阱(2a)上设有第二 N+有源注入区(5b),所述的第二 N型阱(2b)上设有第三N+有源注入区(5c),所述的第三N型阱(2c)上设有第四N+有源注入区(5d),各个N+有源注入区(5a、5b、5c、5d)之间分别设有SP有源注入区出3、613、6(3、6(1),且各个奸有源注入区与各个3?有源注入区之间相互隔离;其中,所述的第一N型阱(2a)上设置有多个第二 SP有源注入区(6b),且各个第二SP有源注入区^b)之间设有阳极短路点(3b)。优选的,所述的齐纳二极管(Z)由高掺杂的第一 N+有源注入区(5a)和ZP有源注入区⑷形成。优选的,所述的第一 N型阱(2a)上还设有N-有源注入区(3a),所述的第二 SP有源注入区(6b)及其之间的阳极短路点(3b)、所述的第一 N型阱(2a)及其N-有源注入区(3a)、所述的P型衬底(I)分别形成了寄生PNP晶体管的发射极、基极和集电极。优选的,所述的第一 N型阱(2a)及其N-有源注入区(3a)、所述的P型衬底(1)、所述的第三N型阱(2c)及其第四N+有源注入区(5d)分别形成了寄生NPN晶体管的集电极、基极和发射极。优选的,所述的第二 N型阱(2b)及其第三N+有源注入区(5c)、设于第三N+有源注入区(5c)与第四N+有源注入区(5d)之间的第三SP有源注入区(6c)形成反向二极管。优选的,所述的各个N+有源注入区(5a、5b、5c、5d)与各个SP有源注入区(6a、6b、6c、6d)之间采用场氧隔离区(fox)进行相互隔离。本技术的有益效果是:本技术通过在SCR阳极区引入阳极短路点,对版图进行改造,改变阳极区载流子浓度,降低了 SCR阳极一侧寄生PNP晶体管的电流放大系数α ΡΝΡ,从而减小了 SCR的电流放大系数aseR,进而提高了 ESD保护器件的维持电流和闩锁免疫能力;同时,在多通路ESD保护中,优化的版图布局使得ESD电流的泄放更均匀,从而提高了器件的鲁棒性,并极大地缩小了器件的面积,提高了芯片利用率,降低了器件的寄生电容,优化了器件的频率特性,降低了生产成本,具有很强的经济实用性。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术一种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件的主要层次的版图结构示意图;图2为图1的Α-Α’切线方向上的结构剖面图;图3为图1的Β-Β’切线方向上的结构剖面图;图4为本技术一种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件的等效电路示意图。【具体实施方式】为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白,以下结合附图和实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。如图1至图3所示,本技术的一种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件,其特征在于,其包括P型衬底I以及在P型衬底I上依次设置有相互隔离的齐纳二极管Ζ、第一N型阱2a、第二 N型阱2b、第三N型阱2c ;所述的齐纳二极管Z上设有第一 N+有源注入区5a,所述的第一 N型阱2a上设有第二 N+有源注入区5b,所述的第二 N型阱2b上设有第三N+有源注入区5c,所述的第三N型阱2c上设有第四N+有源注入区5d,各个N+有源注入区5a、5b、5c、5d之间分别设有SP有源注入区6a、6b、6c、6d,且各个N+有源注入区与各个SP有源注入区之间相互隔离;其中,所述的第一 N型阱2a上设置有多个第二 SP有源注入区6b,且各个第二 SP有源注入区6b之间设有阳极短路点3b。所述的齐纳二极管Z由高掺杂的第一 N+有源注入区5a和ZP有源注入区4形成。所述的第一 N型阱2a上还设有N-有源注入区3a,所述的第二 SP有源注入区6b及其之间的阳极短路点3b、所述的第一 N型阱2a及其N-有源注入区3a、所述的P型衬底I分别形成了寄生PNP晶体管的发射极、基极和集电极。所述的第一 N型阱2a及其N-有源注入区3a、所述的P型衬底1、所述的第三N型阱2c及其第四N+有源注入区5d分别形成了寄生NPN晶体管的集电极、基极和发射极。所述的第二 N型阱2b及当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齐纳二极管触发SCR的ESD保护器件,其特征在于,其包括P型衬底(1)以及在P型衬底(1)上依次设置有相互隔离的齐纳二极管(Z)、第一N型阱(2a)、第二N型阱(2b)、第三N型阱(2c);所述的齐纳二极管(Z)上设有第一N+有源注入区(5a),所述的第一N型阱(2a)上设有第二N+有源注入区(5b),所述的第二N型阱(2b)上设有第三N+有源注入区(5c),所述的第三N型阱(2c)上设有第四N+有源注入区(5d),各个N+有源注入区(5a、5b、5c、5d)之间分别设有SP有源注入区(6a、6b、6c、6d),且各个N+有源注入区与各个SP有源注入区之间相互隔离;其中,所述的第一N型阱(2a)上设置有多个第二SP有源注入区(6b),且各个第二SP有源注入区(6b)之间设有阳极短路点(3b)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高秀秀陈利张军亮姜帆高耿辉
申请(专利权)人:厦门元顺微电子技术有限公司大连连顺电子有限公司友顺科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:福建;35

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