一种内嵌低触发电压PNP结构的双向ESD防护结构制造技术
A bidirectional ESD protection structure embedded with low trigger voltage PNP structure
The invention discloses an embedded low trigger bidirectional ESD protection structure structure of voltage PNP, for ESD protection devices on IC; by P substrate, N wells, wells, P first N+ injection area, the first P+ implantation zone area, the first P+ cross bridge, second P+ and second P+ injection cross bridge, third P+ injection zone, second N+ injection area, metal anode, metal cathode and several oxygen isolation zone. Under the action of high voltage ESD pulse, on the one hand, the parasitic SCR current coordination path is formed through the first P+ injection area, the first N well, the P well, the second N well and the second N+ injection area, which can improve the failure current of the device and enhance the ESD robustness of the device. On the other hand, the parasitic PNP structure consisting of the first P+ injection area, the first N well, the first P+ cross bridge, the P well and the second P+ injection area is used to improve the maintenance voltage of the device and enhance the latch up ability of the device. The ESD protection device is a symmetrical structure, which can realize the bidirectional ESD protection function and reduce the area of the layout.
【技术实现步骤摘要】
一种内嵌低触发电压PNP结构的双向ESD防护结构
本专利技术属于集成电路的静电放电保护领域，涉及一种ESD保护器件，具体涉及一种内嵌低触发电压PNP结构的双向ESD防护结构。
技术介绍
随着集成电路技术的快速发展，电子产品日益小型化，在提高集成结构性能和集成度的同时，集成电路的内部结构在ESD脉冲来临时更容易损坏，由ESD带来的可靠性问题越来越引起人们的重视。据有关引起集成电路产品失效的多种因素调研后发现；每年半导体工业因为ESD造成的经济损失高达数十亿美元。因此，为了减少因集成电路可靠性而导致的高额经济损失，最为有效的方法是对集成电路的各个输出、输入端口设计相应的高效能比的ESD保护器件。针对常规低压工艺的ESD保护措施相对较为成熟，常用的ESD保护器件结构有二极管、双极型晶体管、栅极接地NMOS管以及SCR器件等。SCR因具有较高的品质因子被认为是ESD保护效率最高的器件，但是其维持电压相对较低，难以满足集成电路对ESD保护器件的诸多要求：ESD保护器件既要通过IEC6001-4-2的ESD鲁棒性检测标准，同时要保证维持电压高于被保护电路的工作电压(避免发生ESD-inducedlatchup)。现有的SCR器件在有限的版图面积内难以实现高维持电压特性。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题为了解决上述问题，针对现有SCR结构的ESD保护器件中普遍存在的抗闩锁能力不足的问题，本专利技术提出了一种内嵌低触发电压PNP结构的双向ESD防护结构，用于IC片上ESD防护器件，主要由P衬底、N阱、P阱、第一N+注入区、第一P+注入区注入区、第一P+跨桥、第二P+注入...
【技术保护点】
一种内嵌低触发电压PNP结构的双向ESD防护结构，用于IC片上ESD防护器件；主要包括P衬底（101）、第一N阱（102）、P阱（103）、第二N阱（104）、第一N+注入区（105）、第一P+注入区（106）、第一P+跨桥（107）、第二P+注入区（108）、第二P+跨桥（109）、第二P+注入区（110）、第二N+注入区（111）、第一场氧隔离区（112）、第二场氧隔离区（113）、第三场氧隔离区（114）、第四场隔离区（115）、第五场氧隔离区（116）、第六场氧隔离区（117）、第七场氧隔离区（118）、第八场氧隔离区（119）、金属阳极和金属阴极；其特征在于：包括内嵌PNP结构和SCR结构；所述的内嵌PNP结构由第一P+注入区(106)、第一N阱(102)、第一P+跨桥(107)、P阱(103)和第二P+注入区(108)构成；所述的SCR结构由第一P+注入区（107）、第一N阱（102）、P阱（103）、第二N阱（104）、第二N+注入区（111）构成；所述第二P+注入区(108)始终与电极GND相连；所述P型衬底(101)的表面区域从左到右依次设有所述第一N阱(102)、所...
【技术特征摘要】
1.一种内嵌低触发电压PNP结构的双向ESD防护结构，用于IC片上ESD防护器件；主要包括P衬底（101）、第一N阱（102）、P阱（103）、第二N阱（104）、第一N+注入区（105）、第一P+注入区（106）、第一P+跨桥（107）、第二P+注入区（108）、第二P+跨桥（109）、第二P+注入区（110）、第二N+注入区（111）、第一场氧隔离区（112）、第二场氧隔离区（113）、第三场氧隔离区（114）、第四场隔离区（115）、第五场氧隔离区（116）、第六场氧隔离区（117）、第七场氧隔离区（118）、第八场氧隔离区（119）、金属阳极和金属阴极；其特征在于：包括内嵌PNP结构和SCR结构；所述的内嵌PNP结构由第一P+注入区(106)、第一N阱(102)、第一P+跨桥(107)、P阱(103)和第二P+注入区(108)构成；所述的SCR结构由第一P+注入区（107）、第一N阱（102）、P阱（103）、第二N阱（104）、第二N+注入区（111）构成；所述第二P+注入区(108)始终与电极GND相连；所述P型衬底(101)的表面区域从左到右依次设有所述第一N阱(102)、所述P阱(103)和所述第二N阱(104)；在所述第一N阱(102)的表面区域从左到右依次设有所述第一场氧隔离区(112)、所述第一N+注入区(105)、所述第二场氧隔离区(113)、所述第一P+注入区(106)、所述第三场氧隔离区(114)和所述第一P+跨桥(107)；所述第一场氧隔离区(112)的左侧与所述第一N阱(102)的左侧边缘相连，所述第一场氧隔离区(112)的右侧与所述第一N+注入区(105)的左侧直接相连，所述第一N+注入区(105)的右侧与所述第二场氧隔离区(113)的左侧相连，所述第二场氧隔离区(113)的右侧与所述第一P+注入区(106)的左侧相连，所述第一P+注入区(106)的右侧与所述第三场氧隔离区(114)的左侧相连，所述第三场氧隔离区(114)的右侧与所述第一P+跨桥(107)的左侧相连，所述第一P+跨桥(107)横跨在所述第一N阱(102)和所述P阱(103)之间；在所述P阱(103)的表面区域从左到右依次设有所述第四场氧隔离区(115)、所述第二P+注入区(108)和所述第五场氧隔离区(116)；所述第四场氧隔离区(115)的左侧有所述第一P+跨桥(107)的右侧相连，所述第四场氧隔离区(115)的右侧与所述第二P+注入区(108)的左侧相连，所述第二场氧隔离区(108)的右侧与所述第五场氧隔离区(116)...
【专利技术属性】
技术研发人员：任舰，苏丽娜，李文佳，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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