一种用于ESD保护的双向SCR结构制造技术

一种用于ESD保护的双向SCR结构，在P型衬底中间上部设有DNW阱；所述的DNW阱里形成PWell阱和NWell阱，PWell阱上设有第一P+注入区和第一N+注入区；所述的P型衬底的一侧上部设有第二P+注入区和第二N+注入区，另一侧上部设有第三P+注入区和第三N+注入区。本发明专利技术解决了现有技术中存在的实现双向ESD保护器件时，需要在一般的SCR器件的基础上，设置寄生二极管或者并联一个二极管来完成，并联一个二极管会增大版图面积的问题。双向SCR结构提供了一种工作状态稳定，使用性能好，且能够节省版图面积的ESD保护结构。

A bidirectional SCR structure for ESD protection

For a bidirectional SCR protection structure ESD, DNW wells with type P in the upper middle part of substrate; PWell and NWell wells formed the DNW well, PWell well arranged on the first P+ injection region and the first N+ injection region; one side of the upper part of the P substrate is arranged in the second district and second N+ P+ injection into the area, the other side is provided with third P+ and third N+ injection injection region. The invention realizes bidirectional ESD protection device in the prior art, in the SCR device based on the general settings, or parasitic diode in parallel with a diode to complete, will increase the layout area of a diode in parallel to the problem. The bidirectional SCR structure provides a ESD protection structure with stable working state, good performance and save the layout area.

【技术实现步骤摘要】
一种用于ESD保护的双向SCR结构
本专利技术创造涉及一种SCR结构，尤其涉及一种用于ESD保护的双向SCR结构。
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。相较其他ESD保护器件，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，在另外一个方向的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。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是，二极管在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保护的双向SCR结构，在P型衬底中间上部设有DNW阱；所述的DNW阱里形成PWell阱和NWell阱，PWell阱上设有第一P+注入区和第一N+注入区；所述的P型衬底的一侧上部设有第二P+注入区和第二N+注入区，另一侧上部设有第三P+注入区和第三N+注入区。解决了现有技术中存在的实现双向ESD保护器件时，需要在在一般的SCR器件的基础上，设置寄生二极管或者并联一个二极管来完成，增大了版图面积的技术问题。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保护的双向SCR结构，包括有P型衬底，其特征在于：在P型衬底中间上部设有DNW阱；所述的DNW阱里形成PWell阱和NWell阱，PWell阱上设有第一P+注入区和第一N+注入区；所述的P型衬底的一侧上部设有第二P+注入区和第二N+注入区，另一侧上部设有第三P+注入区和第三N+注入区。从所述的第一P+注入区依次到PWell阱、DNW阱、P型衬底，第二N+注入区和第三N+注入区，构成正向ESD电流释放路径SCR1；从所述的第二P+注入区和第三P+注入区依次到P型衬底、DNW阱、PWell阱，第一N+注入区，构成反向ESD电流释放路径SCR2。所述的从第一P+注入区依次到PWell阱、DNW阱、P型衬底，第二N+注入区的通路长度等于从第一P+注入区依次到PWell阱、DNW阱、P型衬底，第三N+注入区的通路长度。所述的从第二P+注入区依次到P型衬底、DNW阱PWell阱，第一N+注入区的通路长度等于从第三P+注入区依次到P型衬底、DNW阱PWell阱，第一N+注入区的通路长度。所述的第一P+注入区和第一N+注入区形成T1端口；第二P+注入区和第二N+注入区，第三P+注入区和第三N+注入区形成T2端口，T1端口设置在中间，T2端口分别设置在两边，为对称性结构。所述的DNW阱里中间形成PWell阱，PWell阱的外侧形成NWell阱。本专利技术创造的有益效果在于：本专利技术通过在P型衬底中间上部设有DNW阱；所述的DNW阱里形成PWell阱和NWell阱，PWell阱上设有第一P+注入区和第一N+注入区；所述的P型衬底的一侧上部设有第二P+注入区和第二N+注入区，另一侧上部设有第三P+注入区和第三N+注入区，提供了一种双向SCR结构，在保证双向保护的基础上能够最大程度的缩减版图面积。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保护的双向SCR结构，包括有P型衬底1，其特征在于：在P型衬底1中间上部设有DNW阱2，DNW阱2里形成PWell阱3和NWell阱4，PWell阱3上设有第一P+注入区5和第一N+注入区6。P型衬底1的一侧上部设有第二P+注入区7和第二N+注入区8，另一侧上部设有第三P+注入区9和第三N+注入区10。从第一P+注入区5依次到PWell阱3、DNW阱2、P型衬底1，第二N+注入区8和第三N+注入区10，构成正向ESD电流释放路径SCR1；从第二P+注入区7和第三P+注入区9依次到P型衬底1、DNW阱2、PWell阱3，第一N+注入区6，构成反向ESD电流释放路径SCR2。从第一P+注入区5依次到PWell阱3、DNW阱2、P型衬底1，第二N+注入区8的通路长度等于从第一P+注入区5依次到PWell阱3、DNW阱2、P型衬底1，第三N+注入区10的通路长度，由此固定N+和P+的具体布局。一致的通道长度保证左边和右边的SCR1特性一样，有相同的触发电压和维持电压。所述的从第二P+注入区7依次到P型衬底1、DNW阱2、PWell阱3，第一N+注入区6的通路长度等于从第三P+注入区9依次到P型衬底1、DNW阱2、PWell阱3、第一N+注入区6的通路长度。一致的通道长度保证最右边和左边的SCR2特性一样，有相同的触发电压和维持电压。所述的第一P+注入区5和第一N+注入区6形成T1端口；第二P+注入区7和第二N+注入区8，第三P+注入区9和第三N+注入区10形成T2端口，T1端口设置在中间，T2端口分别设置在两边，为对称性结构，使ESD电流释放更均匀。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ESD保护的双向SCR结构，包括有P型衬底（1），其特征在于：在P型衬底（1）中间上部设有DNW阱（2）；所述的DNW阱（2）里形成PWell阱（3）和NWell阱（4），PWell阱（3）上设有第一P+注入区（5）和第一N+注入区（6）；所述的P型衬底（1）的一侧上部设有第二P+注入区（7）和第二N+注入区（8），另一侧上部设有第三P+注入区（9）和第三N+注入区（10）。

【技术特征摘要】
1.一种用于ESD保护的双向SCR结构，包括有P型衬底（1），其特征在于：在P型衬底（1）中间上部设有DNW阱（2）；所述的DNW阱（2）里形成PWell阱（3）和NWell阱（4），PWell阱（3）上设有第一P+注入区（5）和第一N+注入区（6）；所述的P型衬底（1）的一侧上部设有第二P+注入区（7）和第二N+注入区（8），另一侧上部设有第三P+注入区（9）和第三N+注入区（10）。2.根据权利要求1所述的一种用于ESD保护的双向SCR结构，包括有P型衬底（1），其特征在于：从所述的第一P+注入区（5）依次到PWell阱（3）、DNW阱（2）、P型衬底（1），第二N+注入区（8）和第三N+注入区（10），构成正向ESD电流释放路径SCR1；从所述的第二P+注入区（7）和第三P+注入区（9）依次到P型衬底（1）、DNW阱（2）PWell阱（3），第一N+注入区（6），构成反向ESD电流释放路径SCR2。3.根据权利要求2所述的一种用于ESD保护的双向SCR结构，包括有P型衬底（1），其特征在于：所述的从第一P+注入区（5）依次到PWell阱（3）、DNW阱（2）、P型衬...

【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