【技术实现步骤摘要】
一种内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件及其实现方法
本专利技术涉及半导体集成电路
,特别是涉及一种用于防静电保护设计的内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件及其实现方法。
技术介绍
在集成电路防静电保护设计领域,防静电保护设计窗口一般取决于工作电压和内部受保护电路的栅氧化层厚度,以某公司55LP先进工艺平台为例,核心器件(1.2VMOSFET)的工作电压为1.2V,栅氧化层厚度为25A,所以某公司55LP先进工艺平台核心器件(1.2VMOSFET)的防静电保护设计窗口通常为1.32V~5V之间。然而,该公司55LP先进工艺平台核心器件(1.2VNMOS)的回滞效应特性曲线如图1所示,表明核心器件的触发电压(Vt1,右侧曲线较低位置拐点对应电压)为6.7V,超出核心器件的防静电保护设计窗口,如果将该核心器件(1.2VNMOS)直接用于防静电保护设计,极易导致核心器件(1.2VMOSFET)的栅氧化层发生可靠性问题。业界某文献于2015年首先提出了一种如图2所示的内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件试图解决先进工艺平台核心器件的防静电保护设计问题,根据图2的器件结构,可以得出其对应的如图3所示的等效电路图。根据已存在的内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件的等效电路图,可以得出该PMOS(22/40/20/60)器件本身漏极22/28构成其内嵌硅控整流器内部寄生NPN三极管(60/28/30)的基极,其触发机制是利用PMOS器件漏极的击穿(breakdown)产生的漏电流来触发其内嵌的硅控整流器的回滞 ...
【技术保护点】
1.一种内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件,其特征在于,所述PMOS型ESD器件包括:/n半导体衬底(80);/n生成于所述半导体衬底(80)中的N阱(60);/n高浓度N型掺杂(32)、高浓度P型掺杂(20)、高浓度P型掺杂(22)、高浓度N型掺杂(30)、高浓度P型掺杂(24)依次置于所述N阱(60)上部,并且高浓度P型掺杂(22)、高浓度N型掺杂(30)、高浓度P型掺杂(24)及其中间的间隔部分的正下方设置一层P型ESD掺杂(28);/n所述高浓度P型掺杂(20)与所述高浓度P型掺杂(22)间为所述N阱(60)的一部分,在该部分N阱上方放置P型栅(40);/n在所述高浓度N型掺杂(32)的上方、高浓度P型掺杂(20)上方分别生成金属硅化物(50)并引出电极相连并组成所述PMOS型ESD器件的阳极;在所述高浓度N型掺杂(30)和高浓度P型掺杂(24)的上方分别生成金属硅化物(50)并引出电极相连作为所述PMOS型ESD器件的阴极,并于该阳极与阴极之间设置RC延时电路调节所述P型栅(40)的栅极电压。/n
【技术特征摘要】
1.一种内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件,其特征在于,所述PMOS型ESD器件包括:
半导体衬底(80);
生成于所述半导体衬底(80)中的N阱(60);
高浓度N型掺杂(32)、高浓度P型掺杂(20)、高浓度P型掺杂(22)、高浓度N型掺杂(30)、高浓度P型掺杂(24)依次置于所述N阱(60)上部,并且高浓度P型掺杂(22)、高浓度N型掺杂(30)、高浓度P型掺杂(24)及其中间的间隔部分的正下方设置一层P型ESD掺杂(28);
所述高浓度P型掺杂(20)与所述高浓度P型掺杂(22)间为所述N阱(60)的一部分,在该部分N阱上方放置P型栅(40);
在所述高浓度N型掺杂(32)的上方、高浓度P型掺杂(20)上方分别生成金属硅化物(50)并引出电极相连并组成所述PMOS型ESD器件的阳极;在所述高浓度N型掺杂(30)和高浓度P型掺杂(24)的上方分别生成金属硅化物(50)并引出电极相连作为所述PMOS型ESD器件的阴极,并于该阳极与阴极之间设置RC延时电路调节所述P型栅(40)的栅极电压。
2.如权利要求1所述的一种内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件,其特征在于:所述阳极和P型栅(40)间连接一电阻,所述P型栅(40)和阴极间连接一电容。
3.如权利要求2所述的一种内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件,其特征在于:所述电阻的取值范围为100Ω~1MΩ。
4.如权利要求2所述的一种内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件,其特征在于:所述电容的取值范围为100fF~10pF。
5.如权利要求2所述的一种内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件,其特征在于:所述RC延时电路的时间常数设定为1nS~100nS。
6.如权利要求2所述的一种内嵌硅控整流器的PMOS型ESD器件,其特征在于:所述高浓度N型掺杂(32)、高浓度P型掺杂(20)置于所述N阱(60)的左上部,高浓度P型掺杂(22)、高浓度N型掺杂(30)、高浓度P型掺杂(24...
【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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