阻容耦合快速开启的可控硅静电防护器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种阻容耦合快速开启的可控硅静电防护器件，包括P型衬底；P型衬底中设有N型埋层；N型埋层上方为第一N型深阱、第二N型深阱和P型衬底外延层P-EPI；第二N型深阱上有N阱；P型衬底外延层P-EPI上有第二P阱；第二P阱内设有第二P+注入区和内嵌N型MOS管，第N阱内设有横跨第二P阱与N阱的第二N+注入区、第三P+注入区与第三N+注入区；第一N型深阱、第二N型深阱、N阱与N型埋层构成N型隔离带；第一P+注入区、第二P+注入区、第四P+注入区和第一N+注入区连接在一起并作为器件的阴极，第三P+注入区与第三N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阳极。阳极。阳极。

【技术实现步骤摘要】
阻容耦合快速开启的可控硅静电防护器件及其制作方法


[0001]本专利技术涉及静电防护领域，特别涉及一种阻容耦合快速开启的可控硅静电防护器件及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着半导体制程工艺的进步，集成电路特征尺寸越来越小，芯片集成度越来越高，静电造成芯片以及电子产品失效的情况愈加严重了，对电子产品以及集成电路芯片进行ESD防护成为了产品工程师们面临的主要难题之一。
[0003]传统的可控硅静电防护器件的剖面图见图1，其等效电路图见图2，当ESD脉冲加在SCR阳极时，N阱与P阱形成反偏PN节，当这个脉冲电压高于这个PN结的雪崩击穿电压的时候，器件的内部就会产生大量的雪崩电流，电流的流通路径为经过第二P阱流向阴极，当电流在第二P阱的寄生阱电阻两端形成的电压高于纵向NPN三极管的be结(由第二P阱与第一N+注入构成)的正向的导通电压的时候，此三极管开启。此三极管开通后，为横向PNP三极管提供基极电流，促使横向PNP也开启，纵向NPN与横向PNP形成正反馈回路，相互促进，使SCR最后能完全开启，当阴极出现正向ESD脉冲的时候，阴极到阳极之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻容耦合快速开启的可控硅静电防护器件，其特征在于，包括P型衬底；所述P型衬底中设有N型埋层；所述N型埋层上方为第一N型深阱、第二N型深阱和P型衬底外延层P-EPI；所述第二N型深阱上有N阱；所述P型衬底外延层P-EPI上有第二P阱；所述第二P阱内设有第二P+注入区和内嵌N型MOS管，其中，所述内嵌N型MOS管包括第一N+注入区、第二N+注入区与栅区，所述第二N+注入区横跨所述第二P阱与所述N阱；所述内嵌N型MOS管的源漏两端，所述第一N+注入区、所述第二N+注入区表面有硅化物阻挡层；所述第N阱内设有横跨所述第二P阱与所述N阱的第二N+注入区、第三P+注入区与第三N+注入区；所述第一N型深阱、所述第二N型深阱、所述N阱与所述N型埋层构成N型隔离带；所述第一P阱、所述第一P+注入区、所述第三P阱、所述第四P+注入区为常规保护环；所述第一P+注入区、所述第二P+注入区、所述第四P+注入区和所述第一N+注入区连接在一起并作为器件的阴极，所述第三P+注入区与所述第三N+注入区Ⅱ连接在一起并作为器件的阳极；所述栅区位于所述第一N+注入区与所述第二N+注入区之间；所述栅区与所述阴极之间包括电阻R，所述栅区与所述阳极之间包括电容C。2.根据权利要求1所述的阻容耦合快速开启的可控硅静电防护器件，其特征在于，所述第一N+注入区和所述第二N+注入区之间由所述栅区隔开，每一所述注入区之间都由场氧隔离区隔开，从左到右依次为第一场氧隔离区、第二场氧隔离区、第三场氧隔离区、第四场氧隔离区和第五场氧隔离区。3.根据权利要求2所述的阻容耦合快速开启的可控硅静电防护器件，其特征在于，所述第一场氧隔离区的左部位于所述第一P阱的表面，所述第一场氧隔离区右部位于所述第二P阱的表面；所述第五场氧隔离区左部位于所述N阱的表面，所述第五场氧隔离区右部位于所述第三P阱的表面；所述第二场氧隔离区位于所述第二P阱的表面，所述第三场氧隔离区和所述第四场氧隔离区位于N阱的表面。4.根据权利要求1所述的阻容耦合快速开启的可控硅静电防护器件，其特征在于，当高压ESD脉冲到达器件的阳极，器件的阴极接低电位时，阴阳极之间并联了电阻R和电容C，电阻R两端形成电压差；电阻R一端接阴极，一端接内嵌NMOS栅端，ESD脉冲耦合一个电压到内嵌NMOS管的栅端，随着耦合电压增大，内嵌NMOS沟道开启得更大，引导电流从第二N+注入区经由栅下沟道流向所述第一N+注入区与所述第二P阱，最终流向所述阴极。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆生辉，魏伟鹏，汪洋，金湘亮，董鹏，
申请(专利权)人：湖南静芯微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：