The invention discloses a bidirectional thyristor electrostatic protection device with high sustaining voltage and low triggering, which comprises a P-type substrate with a N-deep well, a first P-well and a second P-well, a first P-ion injection region, a second P-ion injection region and a first N-ion injection region, and a second N-ion injection region. The third P + injection region, the fourth P + injection region, the second P + injection region, the first N + injection region are connected together and act as the anode of the device, the second N + injection region and the third P + injection region are connected together and act as the cathode of the device. The invention has the ability of two-way discharging static electricity, and can be used for the static electricity protection of the input and output pins of integrated circuits whose signal level is below ground and above at the same time. Under the premise of not increasing the additional area and reducing the device conduction ability, the device has a low trigger voltage and a high maintenance voltage, thereby enabling the device to have a low trigger voltage and a high maintenance voltage. The device has excellent ESD window.
【技术实现步骤摘要】
一种高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件
本专利技术涉及静电防护领域,特别涉及一种高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件。
技术介绍
静电放电(Electro-StaticDischarge,ESD)是集成电路在制造、封装、测试、输运、装配和使用过程中不可避免的现象。静电在集成电路失效的各种原因中占到了30%,对集成电路的可靠性构成了严重威胁,而静电防护器件可以在ESD发生时及时开启,为被保护的集成电路提供一条并联的低阻的泄放路径,使ESD脉冲从静电防护器件上通过,从而避免集成电路遭到ESD的损害;另外,在ESD发生后,静电防护器件可以及时自行关断,保证集成电路可以恢复正常工作状态。双向可控硅器件(Dual-directionalSiliconControlledRectifier,DDSCR)是用于双向ESD保护的常规器件结构,与二极管、三极管、场效应晶体管相比,因SCR结构(包括DDSCR)的正反馈机制而具有电流泄放能力强、单位面积泄放效率高、导通电阻小、鲁棒性强、防护级别高的优点,能够在半导体平面工艺上,以较小的芯片面积达成较高的静电防护等级,是一种紧凑型ESD防护器件,但是常由于触发电压过高、维持电压过低等缺陷使得其很难与被保护电路的ESD窗口相匹配。传统低触发电压的双向可控硅的结构剖面图,如图1所示,该器件具有完全对称的结构,并对正负静电脉冲具有同样优良的泄放能力,通过该结构中横跨在P阱与N深阱的高浓度注入区降低器件的触发电压,使得器件可以在内部电路被ESD损坏前及时的开启,以保证为内部电路提供有效的ESD保护;另外,增大阳极P阱和阴极P阱 ...
【技术保护点】
1.一种高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件,其特征在于:包括P型衬底,所述P型衬底内设有N深阱;所述N型深阱内从左到右依次设有第一P阱和第二P阱;第一P阱内从左到右依次设有第一P+注入区、第二P+注入区、第一N+注入区,其中第一P+注入区横跨第一P阱和N型深阱;第二P阱内从左到右依次设有第二N+注入区、第三P+注入区、第四P+注入区,其中第四P+注入区横跨第二P阱和N型深阱;所述第二P+注入区、第一N+注入区连接在一起并作为器件的阳极;所述第二N+注入区、第三P+注入区连接在一起并作为器件的阴极。
【技术特征摘要】
1.一种高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件,其特征在于:包括P型衬底,所述P型衬底内设有N深阱;所述N型深阱内从左到右依次设有第一P阱和第二P阱;第一P阱内从左到右依次设有第一P+注入区、第二P+注入区、第一N+注入区,其中第一P+注入区横跨第一P阱和N型深阱;第二P阱内从左到右依次设有第二N+注入区、第三P+注入区、第四P+注入区,其中第四P+注入区横跨第二P阱和N型深阱;所述第二P+注入区、第一N+注入区连接在一起并作为器件的阳极;所述第二N+注入区、第三P+注入区连接在一起并作为器件的阴极。2.根据权利要求1所述的高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件,其特征在于,所述静电防护器件的等效电路包括:由第一N+注入区、第一P阱、N型深阱构成的第一NPN型晶体管;由第一P阱、N型深阱、第二P阱构成的第一PNP型晶体管;由N型深阱、第二P阱、第二N+注入区构成的第二NPN型晶体管;由第一P+注入区与N型深阱构成的第一二极管;由第四P+注入区与N型深阱构成的第二二极管;在第一P阱中形成的第一寄生电阻;在第二P阱中形成的第二寄生电阻;在N型深阱中第一P阱与第二P阱之间的部分形成的第三寄生电阻;在N型深阱中位于第一P阱下方的部分形成的第四寄生电阻;在N型深阱中位于第二P阱下方的部分形成的第五寄生电阻。3.根据权利要求2所述的高维持电压的低触发双向可控硅静电防护器件,其特征在于:静电防护器件的等效电路中,所述第一寄生电阻的一端、第一NPN型晶体管的发射极连接在...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪洋,关健,骆生辉,董鹏,金湘亮,
申请(专利权)人:湖南静芯微电子技术有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。