SCR结构制造技术

技术编号：44634374 阅读：12 留言：0更新日期：2025-03-17 18:28

本发明专利技术提供一种SCR结构，通过将第一P型重掺杂区设置在第一N型重掺杂区中，即两者为互相接触的状态，同时将第一P型重掺杂区分为多个间隔设置的第一P型重掺杂区，使得多个第一P型重掺杂区的侧面被第一N型重掺杂区包围，有效提高了SCR结构中PNP三极管基区离子注入浓度，从而可有效提高SCR结构的维持电压；另外，还可有效降低NMOS晶体管对SCR结构的辅助触发电压；最后，降低由第一P型重掺杂区及其左右两侧的第一N型重掺杂区构成的NPN三极管电流放大倍数β，从而进一步提高SCR结构的维持电压。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造，特别是涉及一种scr结构。

技术介绍

1、随着半导体工艺和集成电路技术的不断发展，器件特征尺寸不断缩小，晶体管极薄的栅氧化层更容易受到静电损坏，在集成电路制造、运输、封装和应用的过程中，都容易受到此影响，esd损伤可分为硬损伤和软损伤，硬损伤导致电路性能不满足需求或者功能失效，电路被判定为不合格；软损伤则不会导致电路功能性失效，只是电路参数发生偏移，可以满足部分系统的使用，但是会影响器件的长期可靠性。esd损伤已成为集成电路设计不可或缺、必须考虑的一个重要问题。

2、可控硅(silicon controlled rectifier–scr)也叫晶闸管，在功率器件中广泛应用，因为它可以在高阻态与低阻态之间切换，可用作电源开关，然而它同时也是十分有效的esd保护器件，由于其维持电压很低，所以能够承受很高的esd电流，泄放静电能力强、面积小、工艺实现灵活，因此，成为高可靠性电路保护器件的首选，当静电冲击时，scr结构导通大量电流，将多余的电荷快速泄放防止被保护器件损伤，但由于scr结构的维持电压较低，使得应用于对应电压端口时有闩锁(latch up)的风险。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种scr结构，用于解决现有技术中scr结构的维持电压较低，使得应用于对应电压端口时有闩锁(latch up)的风险问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种scr结构，所述scr结构包括：</p>

3、p型衬底；

4、位于所述p型衬底上的n型阱区；

5、位于所述n型阱区内部的p型阱区；其中，所述p型阱区从所述n型阱区的部分上表面向其内部延伸；

6、从所述n型阱区上表面延伸至其内部的第一n型重掺杂区；

7、位于所述第一n型重掺杂区中且从所述第一n型重掺杂区的上表面向内延伸至的多个相互分离的第一p型重掺杂区；

8、从所述p型阱区上表面延伸至其内部的相互分离的第二n型重掺杂区及第二p型重掺杂区；

9、所述第一n型重掺杂区与所述第二n型重掺杂区间隔设置，且在该间隔的所述p型阱区表面上形成有栅极；

10、所述第一n型重掺杂区被配置为所述scr结构的阳极，所述栅极、所述第二n型重掺杂区及所述第二p型重掺杂区共同被配置为所述scr结构的阴极。

11、可选地，所述第一n型重掺杂区、所述第二n型重掺杂区及所述第二p型重掺杂区沿第一方向依次排列；多个相互分离的所述第一p型重掺杂区沿第二方向排列；所述第一方向与所述第二方向垂直。

12、可选地，所述第二n型重掺杂区与所述第二p型重掺杂区之间设置有隔离结构。

13、可选地，所述第一n型重掺杂区的部分延伸至所述p型阱区。

14、可选地，所述第一n型重掺杂区的掺杂深度与所述第一p型重掺杂区的掺杂深度相同；或所述第一n型重掺杂区的掺杂深度与所述第一p型重掺杂区的掺杂深度不相同。

15、可选地，至少一个所述p型重掺杂区的一侧与所述第一n型重掺杂区远离所述第二n型重掺杂区的一侧重合。

16、可选地，至少一个所述p型重掺杂区的一侧与所述第一n型重掺杂区靠近所述第二n型重掺杂区的一侧重合。

17、可选地，所有所述第一p型重掺杂区的形状以及大小相同且等间隔设置。

18、进一步地，所述第一p型重掺杂区的横截面形状为矩形。

19、进一步地，所述第一p型重掺杂区沿其排列方向的长度是相邻的两所述第一p型重掺杂区之间间隔距离的2倍～3倍。

20、可选地，所述第一n型重掺杂区的掺杂浓度比所述n型阱区的掺杂浓度至少大一个数量级。

21、如上所述，本专利技术的scr结构，通过将第一p型重掺杂区设置在第一n型重掺杂区中，即两者为互相接触的状态，同时将第一p型重掺杂区分为多个间隔设置的第一p型重掺杂区，使得多个第一p型重掺杂区的侧面被第一n型重掺杂区包围，有效提高了scr结构中pnp三极管基区离子注入浓度，从而可有效提高scr结构的维持电压；另外，还可有效降低nmos晶体管对scr结构的辅助触发电压；最后，降低由第一p型重掺杂区及其左右两侧的第一n型重掺杂区构成的npn三极管电流放大倍数β，从而进一步提高scr结构的维持电压。

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【技术保护点】

1.一种SCR结构，其特征在于，所述SCR结构，包括：

2.根据权利要求1所述的SCR结构，其特征在于：所述第一N型重掺杂区、所述第二N型重掺杂区及所述第二P型重掺杂区沿第一方向依次排列；多个相互分离的所述第一P型重掺杂区沿第二方向排列；所述第一方向与所述第二方向垂直。

3.根据权利要求1所述的SCR结构，其特征在于：所述第二N型重掺杂区与所述第二P型重掺杂区之间设置有隔离结构。

4.根据权利要求1所述的SCR结构，其特征在于：所述第一N型重掺杂区的部分延伸至所述P型阱区。

5.根据权利要求1所述的SCR结构，其特征在于：所述第一N型重掺杂区的掺杂深度与所述第一P型重掺杂区的掺杂深度相同；或所述第一N型重掺杂区的掺杂深度与所述第一P型重掺杂区的掺杂深度不相同。

6.根据权利要求1所述的SCR结构，其特征在于：至少一个所述P型重掺杂区的一侧与所述第一N型重掺杂区远离所述第二N型重掺杂区的一侧重合。

7.根据权利要求1所述的SCR结构，其特征在于：至少一个所述P型重掺杂区的一侧与所述第一N型重掺杂区靠近所述第二N型重掺杂区的一侧重合。

8.根据权利要求1所述的SCR结构，其特征在于：所有的所述第一P型重掺杂区的形状以及大小均相同且等间隔设置。

9.根据权利要求8所述的SCR结构，其特征在于：所述第一P型重掺杂区的横截面形状为矩形。

10.根据权利要求9所述的SCR结构，其特征在于：所述第一P型重掺杂区沿其排列方向的长度是相邻的两所述第一P型重掺杂区之间间隔距离的2倍～3倍。

11.根据权利要求1所述的SCR结构，其特征在于：所述第一N型重掺杂区的掺杂浓度比所述N型阱区的掺杂浓度至少大一个数量级。

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【技术特征摘要】

1.一种scr结构，其特征在于，所述scr结构，包括：

2.根据权利要求1所述的scr结构，其特征在于：所述第一n型重掺杂区、所述第二n型重掺杂区及所述第二p型重掺杂区沿第一方向依次排列；多个相互分离的所述第一p型重掺杂区沿第二方向排列；所述第一方向与所述第二方向垂直。

3.根据权利要求1所述的scr结构，其特征在于：所述第二n型重掺杂区与所述第二p型重掺杂区之间设置有隔离结构。

4.根据权利要求1所述的scr结构，其特征在于：所述第一n型重掺杂区的部分延伸至所述p型阱区。

5.根据权利要求1所述的scr结构，其特征在于：所述第一n型重掺杂区的掺杂深度与所述第一p型重掺杂区的掺杂深度相同；或所述第一n型重掺杂区的掺杂深度与所述第一p型重掺杂区的掺杂深度不相同。

6.根据权利要求1所述的scr结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛文辉，张国彦，何刚，邹柯鹏，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：

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