无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构及其实现方法技术

技术编号:26795526 阅读:36 留言:0更新日期:2020-12-22 17:12
本发明专利技术公开一种无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构及其实现方法,该结构包括:半导体衬底(80);生成于半导体衬底的N阱(60)和P阱(70);高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)置于N阱(60)上部,高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)置于P阱(70)上部,高浓度P型掺杂(22)置于N阱(60)与P阱(70)分界处上方,高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)间为N阱(60)的一部分且间距为S,高浓度N型掺杂(28)与高浓度P型掺杂(22)之间为N阱(60)的一部分,在高浓度P型掺杂(20)下方设置N型轻掺杂(30),降低寄生PNP三极管的电流增益。

【技术实现步骤摘要】
无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构及其实现方法
本专利技术涉及半导体集成电路
,特别是涉及一种新型无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构及其实现方法。
技术介绍
高压电路的防静电保护设计一直是一个技术难题,这是因为构成高压电路的核心:高压器件(例如LDMOS)本身不像普通的低压器件适用于防静电保护设计,因为高压器件的回滞效应曲线所表现出来的特性很差。如图1所示,图1为某工作电压为32V的高压器件LDMOS的回滞效应曲线图,从图1可以得出:1)触发电压(Vt1)过高;2)维持电压(Vh)过低,往往远远低于高压电路的工作电压,高压电路正常工作时容易导致闩锁效应;3)二次击穿电流(热击穿电流,It2)过低,这是因为LDMOS在泄放ESD电流时因为器件结构特性而发生局部电流拥堵(LocalizedCurrentCrowding)所致。因而工业界在解决高压电路防静电保护设计这个技术难题的时候,往往采用以下两种思路来实现:1)对用于防静电保护模块的高压器件结构进行调整,优化其回滞效应曲线,使之适用于防静电保护设计,但往往因为高压器件本身的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构,其特征在于,该ESD保护结构包括:/n半导体衬底(80);/n生成于所述半导体衬底中的N阱(60)和P阱(70);/n高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)置于N阱(60)上部,高浓度P型掺杂(20)、N阱(60)以及P阱(70)构成寄生PNP三极管结构,高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)置于P阱(70)上部,N阱(60)、基体(80)/P阱(70)与高浓度N型掺杂(24)构成寄生NPN三极管结构,高浓度P型掺杂(22)置于N阱(60)与P阱(70)分界处上方,所述高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)间为N阱(60)的...

【技术特征摘要】
1.一种无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构,其特征在于,该ESD保护结构包括:
半导体衬底(80);
生成于所述半导体衬底中的N阱(60)和P阱(70);
高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)置于N阱(60)上部,高浓度P型掺杂(20)、N阱(60)以及P阱(70)构成寄生PNP三极管结构,高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)置于P阱(70)上部,N阱(60)、基体(80)/P阱(70)与高浓度N型掺杂(24)构成寄生NPN三极管结构,高浓度P型掺杂(22)置于N阱(60)与P阱(70)分界处上方,所述高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)间为N阱(60)的一部分且间距为S,所述高浓度N型掺杂(28)与高浓度P型掺杂(22)之间为N阱(60)的一部分;
在所述高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)、高浓度P型掺杂(22)、高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)下方分别设置N型轻掺杂(30)、N型轻掺杂(38)、P型轻掺杂(32)、N型轻掺杂(34)、P型轻掺杂(36)。


2.如权利要求1所述的一种无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构,其特征在于:所述高浓度P型掺杂(20)左侧放置浅沟道隔离层(10)。


3.如权利要求2所述的一种无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构,其特征在于:所述高浓度P型掺杂(22)、高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)间用浅沟道隔离层(10)隔离。


4.如权利要求3所述的一种无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构,其特征在于:利用金属连接所述高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)构成该ESD保护结构的阳极A,利用金属连接所述高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)构成该ESD保护结构的阴极K。


5.如权利要求4所述的一种无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构,其特征在于:所述高浓度N型掺杂(28)与高浓度P型掺杂(22)间距为D1,其范围为0~2um,所述高浓度N型掺杂(28)宽度为D2,其范围为0.2um~5um,高浓度P型掺杂(22)宽度为D3,其范围为0.2um~10um,所述高浓度P型掺杂(20)、高浓度N型掺杂(28)间为N阱(60)的一部分且间距为S,其范围为0.2um~10um。


6.如权利要求5所述的一种无回滞效应硅控整流器型ESD保护结构,其特征在于:所述ESD保护结构通过调节高浓度N型掺杂(28)的宽度D2,以及所述高浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱天志黄冠群陈昊瑜邵华
申请(专利权)人:上海华力微电子有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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