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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路静电保护,特别是涉及一种静电防护器件及静电防护电路。
技术介绍
1、静电防护一直是困扰集成电路版图设计的一大难题,为此已有无数的静电防护器件结合相关的工艺、版图结构设计出来以保证集成电路(integrated circuit,ic)在实际使用中不会受到静电放电(electrostatic discharge,esd)的破坏。
2、scr(silicon controlled rectifier,可控硅整流器)作为一种常用的esd防护器件,广泛用于各种esd防护设计之中。在相关技术中,通常采用scr与pnp晶体管合并的复合结构以实现闩锁免疫。然而,这种esd防护器件无法实现较高的维持电流,导致esd防护器件不能适用于电源功率比较大的情况。此外,在提升esd防护器件的防护能力的同时,又不能占用过多的芯片版图面积,否则将明显增加芯片成本,从而限制芯片的推广应用。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述的至少一个问题,提供一种静电防护器件及静电防护电路。
2、为了实现上述目的或其他目的,第一方面,本申请提供一种静电防护器件,该静电防护器件包括:
3、衬底,具有第一导电类型;
4、隔离环,设于所述衬底内;所述隔离环内设有隔离环引出区,所述隔离环引出区内设有隔离环重掺杂区;
5、晶体管区,设于所述隔离环的内侧的所述衬底内,且与所述隔离环间隔设置;
6、第一阱区,设于所述隔离环和所述晶体管区之间的所述衬底
7、其中,所述第一阱区和所述隔离环重掺杂区均具有第一导电类型;所述隔离环、所述隔离环引出区和所述第一重掺杂区均具有第二导电类型;所述第二导电类型与所述第一导电类型相反。
8、在其中一个实施例中,所述晶体管区内的所述衬底内设置有沿第一方向间隔排布的第二阱区和第三阱区;所述第二阱区内设有第二重掺杂区;所述第三阱区内设有第三重掺杂区;
9、所述第二阱区、所述第二重掺杂区和所述第三重掺杂区均具有第一导电类型;所述第三阱区具有第二导电类型;
10、所述第一方向垂直于所述衬底的厚度方向。
11、在其中一个实施例中,所述第一阱区的数量为两个,两个所述第一阱区沿所述第一方向间隔排布。
12、在其中一个实施例中,所述隔离环重掺杂区位于所述隔离环在所述第一方向的环段上;
13、和/或,所述隔离环重掺杂区位于所述隔离环在第二方向的环段上;所述第二方向垂直于所述第一方向以及所述衬底的厚度方向。
14、在其中一个实施例中,所述晶体管区沿所述第一方向的两侧,以及所述晶体管区沿第二方向的两侧均设置有所述第一阱区;所述第二方向垂直于所述第一方向以及所述衬底的厚度方向。
15、在其中一个实施例中,所述第一阱区为环状,且包围所述晶体管区。
16、在其中一个实施例中,所述第一阱区的数量为四个,其中,两个所述第一阱区位于所述晶体管区沿所述第一方向的两侧,另外两个所述第一阱区位于所述晶体管区沿所述第二方向的两侧。
17、在其中一个实施例中,所述隔离环重掺杂区的数量为多个,多个所述隔离环重掺杂区沿所述隔离环引出区的延伸方向间隔排布;
18、其中,所述第一阱区位于所述隔离环重掺杂区与所述晶体管区之间的所述衬底内。
19、在其中一个实施例中,所述第二阱区和所述第三阱区的数量均为多个,且所述第二阱区和所述第三阱区的数量差为1;
20、多个所述第二阱区和多个所述第三阱区相互交替排布,且各所述第三阱区位于两个相邻的所述第二阱区之间。
21、在其中一个实施例中,所述隔离环引出区、所述第三重掺杂区和所述隔离环重掺杂区均与阳极电性连接;
22、所述第一重掺杂区和所述第二重掺杂区均与阴极电性连接。
23、第二方面,本申请提供一种静电防护电路,包括多个第一方面中的静电防护器件,多个所述静电防护器件相互串联。
24、上述的静电防护器件和静电防护电路,通过隔离环重掺杂区、隔离环、部分衬底、第一阱区和第一重掺杂区共同构成晶闸管。一方面,晶闸管和晶体管区内的晶体管各自独立(二者无共用的掺杂区或阱区),可以实现晶闸管与晶体管各自独立设计。这样,晶体管触发后进入导通区,导通区斜率增大且电阻减小,晶体管需要导通到更高的电流,电压才会达到晶闸管的触发电压。晶闸管触发后进入snap back,能够在晶闸管触发电压不变的情况下,实现晶闸管触发点的功率增大,snap back之后维持电流也相应的增大,从而使静电防护器件可以适用于电源功率比较大的情况。另一方面,通过把部分晶闸管寄生于隔离环上,可以实现更精简的结构设计,缩小静电防护器件的尺寸,有利于芯片的推广应用。
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1.一种静电防护器件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的静电防护器件,其特征在于,所述晶体管区内的所述衬底内设置有沿第一方向间隔排布的第二阱区和第三阱区;所述第二阱区内设有第二重掺杂区;所述第三阱区内设有第三重掺杂区;
3.根据权利要求2所述的静电防护器件,其特征在于,所述第一阱区的数量为两个,两个所述第一阱区沿所述第一方向间隔排布。
4.根据权利要求3所述的静电防护器件,其特征在于,所述隔离环重掺杂区位于所述隔离环在所述第一方向的环段上;
5.根据权利要求2所述的静电防护器件,其特征在于,所述晶体管区沿所述第一方向的两侧,以及所述晶体管区沿第二方向的两侧均设置有所述第一阱区;所述第二方向垂直于所述第一方向以及所述衬底的厚度方向。
6.根据权利要求5所述的静电防护器件,其特征在于,所述第一阱区为环状,且包围所述晶体管区。
7.根据权利要求5所述的静电防护器件,其特征在于,所述第一阱区的数量为四个,其中,两个所述第一阱区位于所述晶体管区沿所述第一方向的两侧,另外两个所述第一阱区位于所述晶体管区沿所述第
8.根据权利要求1-7中任一项所述的静电防护器件,其特征在于,所述隔离环重掺杂区的数量为多个,多个所述隔离环重掺杂区沿所述隔离环引出区的延伸方向间隔排布;
9.根据权利要求2-6中任一项所述的静电防护器件,其特征在于,所述第二阱区和所述第三阱区的数量均为多个,且所述第二阱区和所述第三阱区的数量差为1;
10.根据权利要求1-7中任一项所述的静电防护器件,其特征在于,所述隔离环引出区、所述隔离环重掺杂区和所述第三重掺杂区均与阳极电性连接;
11.一种静电防护电路,其特征在于,包括多个如权利要求1-10中任一项所述的静电防护器件,多个所述静电防护器件相互串联。
...【技术特征摘要】
1.一种静电防护器件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的静电防护器件,其特征在于,所述晶体管区内的所述衬底内设置有沿第一方向间隔排布的第二阱区和第三阱区;所述第二阱区内设有第二重掺杂区;所述第三阱区内设有第三重掺杂区;
3.根据权利要求2所述的静电防护器件,其特征在于,所述第一阱区的数量为两个,两个所述第一阱区沿所述第一方向间隔排布。
4.根据权利要求3所述的静电防护器件,其特征在于,所述隔离环重掺杂区位于所述隔离环在所述第一方向的环段上;
5.根据权利要求2所述的静电防护器件,其特征在于,所述晶体管区沿所述第一方向的两侧,以及所述晶体管区沿第二方向的两侧均设置有所述第一阱区;所述第二方向垂直于所述第一方向以及所述衬底的厚度方向。
6.根据权利要求5所述的静电防护器件,其特征在于,所述第一阱区为环状,且包围所述晶体管区。
<...【专利技术属性】
技术研发人员:梁旦业,孙俊,张清清,袁玫,罗文汇,
申请(专利权)人:无锡华润上华科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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