静电保护器件制造技术

本发明专利技术提供一种静电保护器件，包括衬底，在衬底内设有深N阱，在深N阱内从左到右依次设有第一N阱、第一P阱以及第二N阱，第一N阱内设有第一N+注入区、第一P+注入区以及第二N+注入区，第二N+注入区跨接在第一N阱与第一P阱之间，在第一P阱内设有第三N+注入区、第二P+注入区以及第四N+注入区，在第二N阱内设有第五N+注入区、第三P+注入区以及第六N+注入区，第五N+注入区跨接在第一P阱与第二N阱之间，第一N阱、第一P阱、以及第二N阱组成第一NPN结构，第二N+注入区、第一P阱以及第三N+注入区组成第二NPN结构。本发明专利技术提出的静电保护器件，可提高维持电压，降低触发电压，增强静电泄放能力。

【技术实现步骤摘要】
静电保护器件
本专利技术涉及集成电路静电防护
，特别是涉及一种静电保护器件。
技术介绍
在集成电路的各个环节中，都有可能产生电荷的累积。在一定的条件下，电荷会发生转移，瞬间通过的大电流有可能超过器件的临界值而导致芯片烧毁。统计数据表明：静电放电(ElectroStaticDischarge,ESD)是集成电路失效的最主要原因，特别在功率集成电路中表现得更为突出。因此静电放电问题成为设计者最需关注的问题。为了削减集成电路中因静电释放所造成的经济损失，最为有效的方法是对集成电路的各个输入、输出端口设计相应的高效能比的ESD保护器件。目前针对常规低压工艺的ESD保护措施相对已经较为成熟，常用的ESD保护器件结构包括二极管、双极型晶体管、栅极接地NMOS管以及SCR器件。SCR器件因具有较高的品质，被认为是ESD保护效率最高的器件。ESD保护器件在应用中，需要在满足鲁棒性标准的同时，保证维持电压高于被保护电路的工作电压。然而，现有的SCR器件在实际应用中，在其有限的版图面积内难以实现高维持电压特性，影响了实际保护效果。
技术实现思路
鉴于上述状况，本专利技术的目的是为了解决现有技术中，现有的SCR器件在实际应用中，在其有限的版图面积内难以实现高维持电压特性而影响实际保护效果的问题。本专利技术提出一种静电保护器件，其中，包括衬底，在所述衬底内设有深N阱，在所述深N阱内从左到右依次设有第一N阱、第一P阱以及第二N阱，在所述第一N阱内从左到右依次设有第一N+注入区、第一P+注入区以及第二N+注入区，所述第二N+注入区跨接在所述第一N阱与所述第一P阱之间，在所述第一P阱内依次设有第三N+注入区、第二P+注入区以及第四N+注入区，在所述第二N阱内依次设有第五N+注入区、第三P+注入区以及第六N+注入区，所述第五N+注入区跨接在第一P阱与所述第二N阱之间，所述第一N阱、所述第一P阱、以及所述第二N阱组成第一NPN型晶体管，所述第二N+注入区、所述第一P阱以及所述第三N+注入区组成第二NPN型晶体管。本专利技术提出的静电保护器件，由于第二NPN型晶体管的基极以及集电极均与第一NPN型晶体管的基极短接，第一NPN型晶体管与第二NPN型晶体管的发射极短接，因此对主通路的SCR器件产生钳位作用，可提高维持电压；与此同时，第二N+注入区与第五N+注入区跨接在N阱和P阱之间，使触发点由P阱-N阱结转移到P+注入区-N阱结，可降低触发电压；此外，由于第一P+注入区和第三P+注入区下方均设有P阱区，可降低第一PNP和第二PNP的基极浓度，提高放大倍数，增强静电泄放能力。另外，本专利技术提出的静电保护器件，还可以具有如下附加的技术特征：所述静电保护器件，其中，在所述第一P+注入区下方设有第二P阱，在所述第三P+注入区的下方设有第三P阱。所述静电保护器件，其中，所述第一N+注入区以及所述第一P+注入区均与阳极相连，所述第三P+注入区以及所述第六N+注入区均与阴极相连。所述静电保护器件，其中，所述第一P+注入区、所述第一N阱以及所述第一P阱组成第一PNP结构，所述第三P+注入区、所述第二N阱以及所述第一P阱组成第二PNP结构。所述静电保护器件，其中，所述第二N阱、所述第一P阱以及所述第一N阱组成第三NPN结构。所述静电保护器件，其中，所述第五N+注入区、所述第一P阱以及所述第四N+注入区组成第四NPN结构。所述静电保护器件，其中，所述衬底为P型衬底。附图说明图1为现有技术中SCR器件的剖面图；图2为本专利技术第一实施例提出的静电保护器件的剖面图；图3为本专利技术第一实施例提出的静电保护器件的等效电路图；图4为本专利技术第一实施例提出的静电保护器件的版图；图5为本专利技术第二实施例提出的静电保护器件的版图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，图1为传统的双向SCR器件的剖面图，其中传统的双向SCR器件，在其有限的版图面积内难以实现高维持电压特性，影响了实际保护效果。为了解决这一技术问题，本专利技术提出一种静电保护器件，具体的为一种紧凑型高维持电压双向SCR器件，请参阅图2至图4，对于本专利技术第一实施例提出的紧凑型高维持电压双向SCR器件，包括衬底以及设于衬底内的深N阱200，其中该衬底为P型衬底100。其中，在深N阱200内从左到右依次设有第一N阱300、第一P阱301以及第二N阱302。在第一N阱300内从左到右依次设有第一N+注入区400、第一P+注入区401以及第二N+注入区402。在此需要指出的是，上述的第二N+注入区402跨接在第一N阱300与第一P阱301之间。在第一P+注入区401的下方设有第二P阱303，在第一P阱301内依次设有第三N+注入区403、第二P+注入区404以及第四N+注入区405。其中，第三N+注入区403、第二P+注入区404以及第四N+注入区405之间相互连接。在第二N阱302内依次设有第五N+注入区406、第三P+注入区407以及第六N+注入区408。上述的第五N+注入区406跨接在第一P阱301与第二N阱302之间。在第三P+注入区407的下方设有第三P阱304，第一N+注入区400与第一P+注入区401与阳极相连，第三P+注入区407以及第六N+注入区408均与阴极相连。从图4中可以看出，本实施例提出的紧凑型高维持电压双向SCR器件，采用类Waffle式紧凑版图结构，版图中心为共用的第一P阱，外围分隔为两个区域，分别为阳极区和阴极区。在此还需要指出的是，请参阅图3，上述的第一P+注入区401、第一N阱300以及第一P阱301构成第一PNP型晶体管Qp1；上述的第一N阱300、第一P阱301以及第二N阱302构成第一NPN型晶体管Qn1；上述的第二N+注入区402、第一P阱301以及第三N+注入区403构成第二NPN型晶体管Qn2；上述的第三P+注入区407、第二N阱302以及第一P阱301构成第二PNP型晶体管Qp2；上述的第二N阱302、第一P阱301以及第一N阱300构成第三NPN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电保护器件，其特征在于，包括衬底，在所述衬底内设有深N阱，在所述深N阱内从左到右依次设有第一N阱、第一P阱以及第二N阱，在所述第一N阱内从左到右依次设有第一N+注入区、第一P+注入区以及第二N+注入区，所述第二N+注入区跨接在所述第一N阱与所述第一P阱之间，在所述第一P阱内依次设有第三N+注入区、第二P+注入区以及第四N+注入区，在所述第二N阱内依次设有第五N+注入区、第三P+注入区以及第六N+注入区，所述第五N+注入区跨接在第一P阱与所述第二N阱之间，所述第一N阱、所述第一P阱、以及所述第二N阱组成第一NPN型晶体管，所述第二N+注入区、所述第一P阱以及所述第三N+注入区组成第二NPN型晶体管。

【技术特征摘要】
1.一种静电保护器件，其特征在于，包括衬底，在所述衬底内设有深N阱，在所述深N阱内从左到右依次设有第一N阱、第一P阱以及第二N阱，在所述第一N阱内从左到右依次设有第一N+注入区、第一P+注入区以及第二N+注入区，所述第二N+注入区跨接在所述第一N阱与所述第一P阱之间，在所述第一P阱内依次设有第三N+注入区、第二P+注入区以及第四N+注入区，在所述第二N阱内依次设有第五N+注入区、第三P+注入区以及第六N+注入区，所述第五N+注入区跨接在第一P阱与所述第二N阱之间，所述第一N阱、所述第一P阱、以及所述第二N阱组成第一NPN型晶体管，所述第二N+注入区、所述第一P阱以及所述第三N+注入区组成第二NPN型晶体管。2.根据权利要求1所述的静电保护器件，其特征在于，在所述第一P+注入区下方设有第二P阱，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓俊，曾云，彭伟，金湘亮，张云，吴志强，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43