一种双向硅控整流器及电路结构制造技术

本发明专利技术公开了一种双向硅控整流器及电路结构，涉及集成电路技术领域，主要目的提供双向硅控整流器的维持电压；主要技术方案包括：第一阱区、第二阱区、位于第一阱区和第二阱区之间的第三阱区；位于第一阱区内部的第一掺杂区和第二掺杂区，第一掺杂区为环形，第一阱区中的第一目标阱区被包裹在第一掺杂区的中空区域内；位于第一阱区外部的第一金属元件，且第一金属元件的设置位置与第一掺杂区的中空区域相对；位于第二阱区内部的第三掺杂区和第四掺杂区，第三掺杂区为环形，第二阱区中的第二目标阱区被包裹在第三掺杂区的中空区域内；位于第二阱区外部的第二金属元件，且第二金属元件的设置位置与第三掺杂区的中空区域相对。元件的设置位置与第三掺杂区的中空区域相对。元件的设置位置与第三掺杂区的中空区域相对。

【技术实现步骤摘要】
一种双向硅控整流器及电路结构


[0001]本专利技术涉及集成电路
，特别是涉及一种双向硅控整流器及电路结构。

技术介绍

[0002]集成电路中通常设置有静电防护元件，以避免静电放电损害集成电路的电路元件。双向硅控整流器(Bi
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directional silicon
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controlled rectifier,BISCR)是当前应用广泛的静电防护元件之一。
[0003]双向硅控整流器通常具有较低的维持电压(Holding voltage)，其虽然可以在较低的维持电压下，承受与其相连的电路元件的静电放电能量，对电路元件进行静电防护。但是，却也导致双向硅控整流器在正常电路运作下，容易产生闩锁现象，从而导致集成电路无法运作，乃至损坏。
[0004]因此，如何设计出一种具有较高维持电压的双向硅控整流器，成为本领域中亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种双向硅控整流器及电路结构，主要目的在于提高双向硅控整流器的维持电压。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种双向硅控整流器，该双向硅控整流器包括：
[0007]第一阱区和第二阱区；
[0008]位于所述第一阱区和所述第二阱区之间的第三阱区；
[0009]位于所述第一阱区内部的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区为环形，所述第一阱区中的第一目标阱区被包裹在所述第一掺杂区的中空区域内；
[0010]位于所述第一阱区外部的第一金属元件，且所述第一金属元件的设置位置与所述第一掺杂区的中空区域相对；
[0011]位于所述第二阱区内部的第三掺杂区和第四掺杂区，所述第三掺杂区为环形，所述第二阱区中的第二目标阱区被包裹在所述第三掺杂区的中空区域内；
[0012]位于所述第二阱区外部的第二金属元件，且所述第二金属元件的设置位置与所述第三掺杂区的中空区域相对；
[0013]其中，所述第一阱区和所述第二阱区均为第一传导型态，所述第三阱区、所述第一掺杂区、所述第二掺杂区、所述第三掺杂区和所述第四掺杂区均为第二传导型态。
[0014]第二方面，本专利技术提供了一种电路结构，该电路结构包括：
[0015]所述电路结构包括：第一目标电极、第二目标电极以及第一方面所述的双向硅控整流器，所述双向硅控整流器耦接在所述第一目标电极和第二目标电极之间，所述第一目标电极为阳极并耦接至一信号输入端，而所述第二目标电极为阴极并耦接至一接地端。
[0016]借由上述技术方案，本专利技术提供的双向硅控整流器及电路结构，双向硅控整流器包括具有第一传导型态的第一阱区和第二阱区，以及位于第一阱区和第二阱区之间具有第
二传导型态的第三阱区。第一阱区内部设置有具有第二传导型态的第一掺杂区和第二掺杂区，外部设置有第一金属元件，第一阱区中的第一目标阱区被包裹在环形的第一掺杂区的中空区域内，且第一金属元件的设置位置与第一掺杂区的中空区域相对。第二阱区内部设置有具有第二传导型态的第三掺杂区和第四掺杂区，外部设置有第二金属元件，第二阱区中的第二目标阱区被包裹在环形的第二掺杂区的中空区域内，且第二金属元件的设置位置与第三掺杂区的中空区域相对。可见，本专利技术提供的双向硅控整流器中第一金属元件与被第一掺杂区的中空区域包裹的第一目标阱区形成肖特基结，以及第二金属元件与被第三掺杂区的中空区域包裹的第二目标阱区形成肖特基结，这两个串联的肖特基结的存在，增大了双向硅控整流器的负载，双向硅控整流器的反向释放通道和正向释放通道的维持电压均被提高。因此，在集成电路的电路元件正常工作时，即使电路元件突然出现一个干扰信号，也不会造成闩锁现象。
[0017]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1示出了本专利技术一个实施例提供的一种双向硅控整流器的横截面示意图；
[0020]图2示出了本专利技术另一个实施例提供的一种双向硅控整流器的横截面示意图；
[0021]图3示出了本专利技术一个实施例提供的一种双向硅控整流器的电压V与电流I之间的关系曲线示意图；
[0022]图4示出了本专利技术一个实施例提供的一种电路结构的示意图；
[0023]图5示出了本专利技术另一个实施例提供的一种电路结构的示意图。
具体实施方式
[0024]下面将参照附图更加详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0025]集成电路中通常设置有静电防护元件，以避免静电放电损害集成电路的电路元件。双向硅控整流器是当前应用广泛的静电防护元件之一。
[0026]双向硅控整流器通常具有较低的维持电压，其虽然可以在较低的维持电压下，承受与其相连的电路元件的静电放电能量，对电路元件进行静电防护。但是，却也导致双向硅控整流器在正常电路运作下，容易产生闩锁现象，从而导致集成电路无法运作，乃至损坏。
[0027]下面以电路元件为集成电路中的芯片为例来说明其产生闩锁现象的过程：双向硅控整流器件的维持电压较低，那么在芯片正常工作时，如果芯片的输入输出端口(IO端口)
突然出现一个干扰信号使得双向硅控整流器件开启，则双向硅控整流器件将一直处于低阻导通的工作状态，这将导致IO端口接收的所有信号全部通过双向硅控整流器件流向地，出现闩锁现象，闩锁现象将导致芯片无法正常工作或损坏。
[0028]为了避免闩锁现象的产生，有必要提高双向硅控整流器件的维持电压，因此，为了提高双向硅控整流器件的维持电压，本专利技术实施例提出了一种双向硅控整流器及电路结构。下面对本专利技术实施例提供出的双向硅控整流器及电路结构进行具体说明。
[0029]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种双向硅控整流器，该双向硅控整流器包括：第一阱区10和第二阱区11；位于第一阱区10和第二阱区11之间的第三阱区12。位于第一阱区10内部的第一掺杂区13和第二掺杂区14，第一掺杂区13为环形，第一阱区10中的第一目标阱区101被包裹在第一掺杂区13的中空区域内；位于第一阱区10外部的第一金属元件15，且第一金属元件15的设置位置与第一掺杂区13的中空区域相对。位于第二阱区11内部的第三掺杂区16和第四掺杂区17，第三掺杂区16为环形，第二阱区11中的第二目标阱区111被包裹在第三掺杂区16的中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向硅控整流器，其特征在于，所述双向硅控整流器包括：第一阱区和第二阱区；位于所述第一阱区和所述第二阱区之间的第三阱区；位于所述第一阱区内部的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区为环形，所述第一阱区中的第一目标阱区被包裹在所述第一掺杂区的中空区域内；位于所述第一阱区外部的第一金属元件，且所述第一金属元件的设置位置与所述第一掺杂区的中空区域相对；位于所述第二阱区内部的第三掺杂区和第四掺杂区，所述第三掺杂区为环形，所述第二阱区中的第二目标阱区被包裹在所述第三掺杂区的中空区域内；位于所述第二阱区外部的第二金属元件，且所述第二金属元件的设置位置与所述第三掺杂区的中空区域相对；其中，所述第一阱区和所述第二阱区均为第一传导型态，所述第三阱区、所述第一掺杂区、所述第二掺杂区、所述第三掺杂区和所述第四掺杂区均为第二传导型态。2.根据权利要求1所述的双向硅控整流器，其特征在于，所述第一金属元件与所述第一掺杂区的中空区域同轴，且所述第一金属元件在所述第一阱区的第一外表面上的正投影位于所述中空区域在所述第一外表面上的正投影内。3.根据权利要求2所述的双向硅控整流器，其特征在于，所述第一金属元件设置于所述第一外表面。4.根据权利要求2所述的双向硅控整流器，其特征在于，所述第二金属元件与所述第二掺杂区的中空区域同轴，且所述第二金属元件在所述第二阱区的第二外表...

【专利技术属性】
技术研发人员：江哲维，姜心愿，谷欣明，南帐镇，
申请(专利权)人：合肥奕斯伟集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：