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双向ESD保护器件、结构及制备方法，ESD保护结构包括至少一个ESD保护结构单元，ESD保护结构单元包括基底、N阱、第一P阱、第二P阱、第一P注入区、第二P注入区、第三P注入区、第一N注入区、第二N注入区、第一导电栅、第二导电栅及功能层引出结构。本发明专利技术的双向ESD保护器件、结构及制备方法，通过前栅可以改变阱的电势，背栅不仅可以改变阱电势，还可以改变集电结的势垒，实现对触发电压的调制。无论正向还是反向的静电信号，都可以实现正负的调制，电压范围可变化而不影响其它器件，极大的增加了设计的灵活性以及系统的可靠性。本发明专利技术可采用多指结构设计，提升泄放电流能力。

【技术实现步骤摘要】
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。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，ESD器件设计的窗口变窄；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。自从智能剥离技术被专利技术以来，SOI衬底被广泛用于制造先进集成电路。随着金属氧化物场效应晶体管（Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor，MOSFET）特征尺寸进入深亚微米及纳米时代，超薄全耗尽SOI材料成了有效抑制短沟道效应的优良解决方案之一。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，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向ESD保护结构，其特征在于，所述双向ESD保护结构包括双向ESD保护结构单元，所述ESD保护结构单元包括：/n基底，所述基底自上而下包括第一器件功能层、第一绝缘层及第二器件功能层；/n设置在所述第一器件功能层中的N阱；/n设置于所述N阱两侧的第一P阱和第二P阱；/n第一P注入区、第二P注入区和第三P注入区，所述第一P注入区设置于所述第一P阱内，所述第二P注入区设置于所述第二P阱内，所述第三P注入区设置于所述N阱内；/n第一N注入区和第二N注入区，所述第一N注入区跨设在所述第一P阱和所述N阱内，所述第二N注入区跨设在所述第二P阱和所述N阱内；/n若干设置在所述N阱上的第一导电栅及若干...

【技术特征摘要】
1.一种双向ESD保护结构，其特征在于，所述双向ESD保护结构包括双向ESD保护结构单元，所述ESD保护结构单元包括：
基底，所述基底自上而下包括第一器件功能层、第一绝缘层及第二器件功能层；
设置在所述第一器件功能层中的N阱；
设置于所述N阱两侧的第一P阱和第二P阱；
第一P注入区、第二P注入区和第三P注入区，所述第一P注入区设置于所述第一P阱内，所述第二P注入区设置于所述第二P阱内，所述第三P注入区设置于所述N阱内；
第一N注入区和第二N注入区，所述第一N注入区跨设在所述第一P阱和所述N阱内，所述第二N注入区跨设在所述第二P阱和所述N阱内；
若干设置在所述N阱上的第一导电栅及若干设置在所述第一P阱和所述第二P阱上的第二导电栅，所述第一导电栅还对应设置在所述第一N注入区和所述第三P注入区之间以及所述第二N注入区和所述第三P注入区之间，所述第二导电栅还对应设置在所述第一N注入区和所述第一P注入区之间以及所述第二N注入区和所述第二P注入区之间；以及
穿过所述第一绝缘层与所述第二器件功能层电连接的功能层引出结构；
其中，基于所述第三P注入区、所述N阱以及所述第一P阱和所述第二P阱中的一者实现双向ESD保护；基于所述第一导电栅与所述功能层引出结构及与其电连接的所述第二器件功能层实现触发电压调制。


2.根据权利要求1所述的双向ESD保护结构，其特征在于，所述第一P阱中设有第一隔离区，所述第一隔离区设置在所述第一P注入区远离所述N阱的一侧；所述第二P阱中设有第二隔离区和第三隔离区，所述第二隔离区和所述第三隔离区均设置在所述第二P注入区远离所述N阱的一侧，所述功能层引出结构设置在所述第二隔离区和第三隔离区之间。


3.根据权利要求1所述的双向ESD保护结构，其特征在于，所双向ESD保护结构包括至少两个并列设置的所述双向ESD保护结构单元，其中，各所述ESD保护结构单元的所述第一导电栅相互电连接，各所述ESD保护结构单元的所述第二导电栅相互电连接，各所述ESD保护结构单元的所述功能层引出结构相互电连接。


4.根据权利要求1所述的双向ESD保护结构，其特征在于，所述第一导电栅连接输入/输出端，所述第二导电栅连接公共接地端。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的双向ESD保护结构，其特征在于，所述基底还包括第二绝缘层及半导体衬底，其中，所述第二绝缘层设置在所述第二器件功能层下方，所述半导体衬底设置在所述第二绝缘层下方，所述基底包括双SOI结构。


6.一种双向ESD保护结构的制备方法，其特征在于，所述双向ESD保护结构的制备方法包括制备双向ESD保护结构单元的步骤，所述双向ESD保护结构单元的制备步骤包括：
提供基底，所述基底自上...

【专利技术属性】
技术研发人员：史林森，刘兴龙，关宇轩，李建平，刘森，
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