触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法技术

本发明专利技术提供一种触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法，包括：位于衬底上的深N阱；相邻设置于深N阱内的N阱及P阱；以及，第一P+注入区及第二P+注入区，第一P+注入区设置于N阱内，第二P+注入区设置于N阱及P阱内，第一P+注入区与第二P+注入区之间设置有隔离区；第一P+注入区、N阱及第二P+注入区构成第一PNP三极管，第一P+注入区、N阱及P阱构成第二PNP三极管，N阱与第二P+注入区的接触面积可调。本发明专利技术的触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法将击穿电压不同的PNP三极管并联，通过调节并联部分的接触面积实现触发电压的可调；同时基于PNP三极管相当于背靠背的两个二极管结构实现正负信号的双向保护。

【技术实现步骤摘要】
触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法
本专利技术涉及静电保护领域，特别是涉及一种触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法。
技术介绍
随着微电子器件向尺寸微缩和功能集成，芯片的静电防护(Electrostaticdischarge，ESD)变得越来越重要。一方面小尺寸器件的栅介质和隔离更薄，导致器件承受静电的能力变弱，从而ESD器件设计的窗口变窄；另一方面越来越多模块集成在硅基板上，导致芯片遭受ESD的风险越来越多。ESD保护器件分为非滞回器件和回滞器件。非滞回器件在过了触发电压后，呈现低阻特性，从而泄放ESD冲击电流，如电阻、二极管等。回滞器件内部存在反馈环路，当到达触发电压后，器件电流增大，随后器件压降降低，进入维持滞回状态，形成低阻通路，从而泄放电流，如栅接地NMOS、栅控MOS、双极型晶体管等。相比于非滞回器件，滞回器件具有更强的保护能力和灵活性，但需要根据特定工艺进行设计，且难以进行电路仿真。由于寄生的二极管能把负信号分流到地，因此大多数ESD器件仅允许单向正信号。然而，在一些应用中，如数字用户线接口、NFC天线等，在输入输出端口，正负信号都存在。因此，在这些环境下，需要一个双向ESD保护器件。现有技术中提出了一些可实现双向ED保护的器件，但是普遍存在击穿电压过低，触发电压难以控制，甚至还会引起其他电路控制和闩锁的问题。因此，如何提出一种可实现触发电压可调的双向ESD保护器件已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法，用于解决现有技术中ESD保护器件不能兼顾双向保护、触发电压可调等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种触发电压可调双向ESD保护结构，所述触发电压可调双向ESD保护结构至少包括：位于衬底上的深N阱；相邻设置于所述深N阱内的N阱及P阱；以及，第一P+注入区及第二P+注入区，所述第一P+注入区设置于所述N阱内，所述第二P+注入区设置于所述N阱及所述P阱内，所述第一P+注入区与所述第二P+注入区之间设置有隔离区；所述第一P+注入区、所述N阱及所述第二P+注入区构成第一PNP三极管，所述第一P+注入区、所述N阱及所述P阱构成第二PNP三极管，所述N阱与所述第一P+注入区的接触面积可调。可选地，所述第一P+注入区远离所述第二P+注入区的一侧及所述第二P+注入区远离所述第一P+注入区的一侧均设置有隔离区。更可选地，所述隔离区为浅沟槽隔离结构。可选地，所述第一P+注入区引出阳极电极，所述第二P+注入区引出阴极电极。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种触发电压可调双向ESD保护结构的制备方法，所述触发电压可调双向ESD保护结构的制备方法至少包括：提供一衬底，于所述衬底中形成深N阱；于所述深N阱中形成相邻设置的N阱及P阱；于所述N阱中形成隔离区及第一P+注入区，于所述N阱及所述P阱中形成第二P+注入区，所述隔离区介于所述第一P+注入区所述第二P+注入区之间；所述第一P+注入区、所述N阱及所述第二P+注入区构成第一PNP三极管，所述第一P+注入区、所述N阱及所述P阱构成第二PNP三极管，所述N阱与所述第一P+注入区的接触面积可调。可选地，所述隔离区采用浅沟槽隔离工艺形成。可选地，所述触发电压可调双向ESD保护结构的制备方法还包括在所述第一P+注入区引出阳极电极、在所述第二P+注入区引出阴极电极的步骤。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种触发电压可调双向ESD保护器件，所述触发电压可调双向ESD保护器件至少包括：并联连接的第一PNP三极管及第二PNP三极管，所述第一PNP三极管与所述第二PNP三极管的发射区及基区共用；所述第一PNP三极管与所述第二PNP三极管的集电极作为阴极电极引出，基极浮空，发射极作为阳极电极引出；所述第一PNP三极管的击穿电压小于所述第二PNP三极管的击穿电压。如上所述，本专利技术的触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法，具有以下有益效果：本专利技术的触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法将击穿电压不同的PNP三极管并联，通过调节并联部分的接触面积实现触发电压的可调；同时基于PNP三极管相当于背靠背的两个二极管结构实现正负信号的双向保护。附图说明图1显示为本专利技术的触发电压可调双向ESD保护结构的示意图。图2显示为本专利技术的触发电压可调双向ESD保护器件的示意图。元件标号说明1触发电压可调双向ESD保护结构11衬底12深N阱13N阱14P阱15第一P+注入区16第二P+注入区17a、17b隔离区18阳极电极19阴极电极1a第一PNP三极管1b第二PNP三极管S1～S3步骤具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例一如图1所示，本实施例提供一种触发电压可调双向ESD保护结构1，所述触发电压可调双向ESD保护结构1包括：衬底11、深N阱12、N阱13、P阱14、第一P+注入区15、第二P+注入区16及隔离区17a。如图1所示，所述衬底11位于底层。具体地，所述衬底11的材质包括但不限于蓝宝石、Si、SiC，在此不一一赘述。在本实施例中，所述衬底11为P型轻掺杂衬底。如图1所示，所述深N阱(DeepN-Well，DNW)12位于所述衬底11上。具体地，所述深N阱12为N型轻掺杂的深阱。如图1所示，所述N阱13及所述P阱14形成于所述深N阱12内。具体地，所述N阱13及所述P阱14分别为N型轻掺杂及P型轻掺杂形成的阱，且所述N阱13及所述P阱14的掺杂浓度大于所述深N阱12的掺杂浓度；所述N阱13的掺杂浓度与所述P阱14的掺杂浓度可相同也可不相同，可基于实际需要进行设置，在此不一一赘述。所述N阱13及所述P阱14相邻设置，侧壁相互接触。如图1所示，所述第一P+注入区15、所述第二P+注入区16及所述隔离区17a形成于所述N阱13及所述P阱14内。具体地，所述第一P+注入区15及所述第二P+注入区16为P型重掺杂，且所述第一P+注入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触发电压可调双向ESD保护结构，其特征在于，所述触发电压可调双向ESD保护结构至少包括：/n位于衬底上的深N阱；/n相邻设置于所述深N阱内的N阱及P阱；/n以及，第一P+注入区及第二P+注入区，所述第一P+注入区设置于所述N阱内，所述第二P+注入区设置于所述N阱及所述P阱内，所述第一P+注入区与所述第二P+注入区之间设置有隔离区；/n所述第一P+注入区、所述N阱及所述第二P+注入区构成第一PNP三极管，所述第一P+注入区、所述N阱及所述P阱构成第二PNP三极管，所述N阱与所述第二P+注入区的接触面积可调。/n

【技术特征摘要】
1.一种触发电压可调双向ESD保护结构，其特征在于，所述触发电压可调双向ESD保护结构至少包括：
位于衬底上的深N阱；
相邻设置于所述深N阱内的N阱及P阱；
以及，第一P+注入区及第二P+注入区，所述第一P+注入区设置于所述N阱内，所述第二P+注入区设置于所述N阱及所述P阱内，所述第一P+注入区与所述第二P+注入区之间设置有隔离区；
所述第一P+注入区、所述N阱及所述第二P+注入区构成第一PNP三极管，所述第一P+注入区、所述N阱及所述P阱构成第二PNP三极管，所述N阱与所述第二P+注入区的接触面积可调。


2.根据权利要求1所述的触发电压可调双向ESD保护结构，其特征在于：所述第一P+注入区远离所述第二P+注入区的一侧及所述第二P+注入区远离所述第一P+注入区的一侧均设置有隔离区。


3.根据权利要求1或2所述的触发电压可调双向ESD保护结构，其特征在于：所述隔离区为浅沟槽隔离结构。


4.根据权利要求1所述的触发电压可调双向ESD保护结构，其特征在于：所述第一P+注入区引出阳极电极，所述第二P+注入区引出阴极电极。


5.一种触发电压可调双向ESD保护结构的制备方法，其特征在于，所述触发电压可调双向ESD保护结构的制备方法至少包括：
提供一衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘森，李建平，史林森，刘兴龙，罗建富，
申请(专利权)人：微龛广州半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44