静电保护结构制造技术

本发明专利技术公开了一种静电保护结构，包括：N+/P阱二极管和多晶硅二极管；N+/P阱二极管其P阱通过P+扩散区连接地电位,其N+扩散区通过金属连线与多晶硅二极管的矩形P+扩散区相连；多晶硅二极管包括：形成在P-多晶硅衬底上的两个P+扩散区和两个N+扩散区；所述P+扩散区分列于所述N+扩散区两侧，其中一P+扩散区为矩形，另一P+扩散区呈阶梯形结构；所述N+扩散区通过金属连线并连后接电源电位，所述阶梯形P+扩散区通过金属连线接输出/入端口。本发明专利技术相比较现有的二极管静电保护结构，能减小输出/入端口到电源与地之间的总电容，减小静电保护结构对高射频电路工作性能的影响，适应射频电路的设计需求。

【技术实现步骤摘要】
静电保护结构
本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种静电保护结构。
技术介绍
静电对于电子产品的伤害一直是不易解决的问题，尤其是在高频电路的应用中。为了不影响产品的正常工作性能，电路的输入输出端口不仅需要静电保护器件具有较强的电流泻放能力，又需要其本身的寄生电容尽可能小。现如今较为常见的高频电路，其输入输出端口的静电保护器件多为二极管。如图1所示，其寄生总电容为输出/入端口到电源与地之间的电容总和。当有静电发生时，N+/P阱二极管用于泻放从地到输入输出端口的正向电流，P+/N阱二极管用于泻放输出/入端口到电源的正向电流。但现有的静电保护结构输出/入端口到电源与地之间的电容总和较大影响高频电路的工作性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种静电保护结构，该静电保护结构在不影响静电保护能力的条件下，相比较现有的二极管静电保护结构，能减小输出/入端口到电源与地之间的总电容，减小静电保护结构对高射频电路工作性能的影响，适应射频电路的设计需求。为解决上述技术问题，本专利技术的静电保护结构，包括:一 N+/P阱二极管和一多晶硅二极管；所述N+/P阱二极管其P阱通过P+扩散区连接地电位，其N+扩散区通过金属连线与所述多晶硅二极管的一矩形P+扩散区相连；所述多晶硅二极管包括:形成在P-多晶硅衬底上的两个P+扩散区和两个N+扩散区；所述P+扩散区分列于所述N+扩散区两侧，其中一 P+扩散区为矩形，另一 P+扩散区呈由靠近N+扩散区向远离N+扩散区方向宽度逐渐增加的阶梯形结构；所述N+扩散区在靠近阶梯形P+扩散区的一侧形成与阶梯形P+扩散区相对应的阶梯形结构；所述N+扩散区通过金属连线并连后接电源电位，所述阶梯形P+扩散区通过金属连线接输出/入端口。其中，所述多晶硅二极管具有一中心剖线b-b，所述阶梯形P+扩散区沿中心剖线b-b呈对称分布。一种静电保护结构，包括:一 P+/N阱二极管和一多晶硅二极管；所述P+/N阱二极管其N阱通过N+扩散区连接电源电位，其P+扩散区通过金属连线与所述多晶硅二极管的一矩形N+扩散区相连；所述多晶硅二极管包括:形成在N-多晶硅衬底上的两个P+扩散区和两个N+扩散区；所述N+扩散区分列于所述P+扩散区两侧，其中一 N+扩散区为矩形，另一 N+扩散区呈由靠近P+扩散区向远离P+扩散区方向宽度逐渐增加的阶梯形结构；所述P+扩散区在靠近阶梯形N+扩散区的一侧形成与阶梯形N+扩散区相对应的阶梯形结构；所述P+扩散区通过金属连线并连后接地电位，所述阶梯形N+扩散区通过金属连线接输出/入端口。其中，所述多晶硅二极管具有一中心剖线C-C，所述阶梯形N+扩散区沿中心剖线C-C呈对称分布。本专利技术的静电保护结构在不影响静电保护能力的条件下，相比较现有的二极管静电保护结构，能减小输出/入端口到电源与地之间的总电容，减小静电保护结构对高射频电路工作性能的影响，适应射频电路的设计需求。【附图说明】下面结合附图与【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明:图1是一种现有的二极管静电保护结构示意图。图2是本专利技术第一实施例的示意图。图3是本专利技术第二实施例的示意图。图4是本专利技术第一实施例工作时静电释放路径不意图一。图5是本专利技术第一实施例工作时静电释放路径示意图二。图6是本专利技术第一实施例工作时的等效电容示意图。附图标记说明[0021 ]I是N+/P阱二极管的P阱2是N+/P阱二极管的P+扩散区3是N+/P阱二极管的N+扩散区4是金属连线5是多晶硅二极管的矩形P+扩散区6是P-多晶硅衬底7、8是多晶硅二极管的N+扩散区9是多晶硅二极管的阶梯形P+扩散区10是电源电位11、13是输出/入端口12是地电位14是P+/N阱二极管的N阱15是P+/N阱二极管的N+扩散区16是P+/N阱二极管的P+扩散区17是多晶硅二极管的矩形N+扩散区18是多晶硅二极管的N-多晶硅衬底19、20是多晶硅二极管的P+扩散区21是多晶硅二极管的阶梯形N+扩散区a是阶梯形N+扩散区/阶梯形P+扩散区的宽度b-b、c-c是中心剖线O是完全耗尽区域A是多晶硅二极管B是N+/P阱二极管C是多晶硅耗尽层电容D是等效寄生电容E是N+/P阱二极管电容【具体实施方式】如图2所示，本专利技术第一实施例，包括:一 N+/P阱二极管和一多晶硅二极管；所述N+/P阱二极管其P阱I通过P+扩散区2连接地电位，其N+扩散区3通过金属连线4与所述多晶硅二极管的一矩形P+扩散区5相连；所述多晶硅二极管包括:形成在P-多晶硅衬底6上的两个P+扩散区5、9和两个N+扩散区7、8 ;所述P+扩散区5、9分列于所述N+扩散区7、8两侧，其中一 P+扩散区为矩形5，另一 P+扩散区9呈由靠近N+扩散区向远离N+扩散区方向宽度a逐渐增加的阶梯形结构；所述N+扩散区7、8在靠近阶梯形P+扩散区9的一侧形成与阶梯形P+扩散区相对应的阶梯形结构；所述N+扩散区7、8通过金属连线4并连后接电源电位10，所述阶梯形P+扩散区9通过金属连线4接输出/入端口 11 (此实施例，输出入低电位)，所述多晶硅二极管具有一中心轴线b-b，所述阶梯形P+扩散区9沿中心轴线b-b呈对称分布。如图3所示，本专利技术第二实施例，包括:一 P+/N阱二极管和一多晶硅二极管；所述P+/N阱二极管其N阱14通过N+扩散区15连接电源电位10，其P+扩散区16通过金属连线4与所述多晶硅二极管的一矩形N+扩散区17相连；所述多晶硅二极管包括:形成在N-多晶硅衬底18上的两个P+扩散区19、20和两个N+扩散区17、21 ;所述奸扩散区17、21分列于所述P+扩散区19、20两侧，其中一 N+扩散区17为矩形，另一 N+扩散区21呈由靠近P+扩散区19、20向远离P+扩散区19、20方向宽度a逐渐增加的阶梯形结构；所述P+扩散区19、20在靠近阶梯形N+扩散区21的一侧形成与阶梯形N+扩散区21相对应的阶梯形结构；所述P+扩散区19、20通过金属连线4并连后接地电位12，所述阶梯形N+扩散区21通过金属连线4接输出/入端口 13 (此实施例，输出入高电位)，所述多晶硅二极管具有一中心轴线c-c，所述阶梯形N+扩散区21沿中心轴线c-c呈对称分布。以本专利技术第一实施为例，当静电电流发生时，从地到输出/入端口的正向电流能通过如图4中箭头所示路径进行泻放，由于此时的电源处于悬浮状态(即图中10不接电位)，因而多晶硅上的N+扩散区与P-衬底间的耗尽层不会展宽。电流能先通过N+/P阱二极管然后再从多晶硅上的N+扩散区之间的P-区域流过。而从输出/入端口到电源的正向电流则能通过如图5中箭头所示的路径，直接由多晶硅上的P+扩散区到N+扩散区泻放。在工作状态下，当输出/入端口电位较低时，多晶硅二极管上的N+扩散区开口最小处的P-区域O会被完全耗尽，这就相当于在输出/入端口与地之间，原本存在的N+/P阱二极管上串联了一个多晶硅耗尽层电容，此时输出/入端口的等效电路和等效电容，如图6所示。经过电容的串联，输出/入端口到地之间的电容会小于原本的N+/P阱寄生电容，从而使得此时的输出/入端口的总电容值也随之下降。多晶硅二极管上的N+/P+区域设计为阶梯形，更有利于多晶硅二极管总面积的减小，因为这样的设计有效增大了相同的面积下N+和P+的接触面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电保护结构，其特征是，包括：一N+/P阱二极管和一多晶硅二极管；所述N+/P阱二极管其P阱通过P+扩散区连接地电位,其N+扩散区通过金属连线与所述多晶硅二极管的一矩形P+扩散区相连；所述多晶硅二极管包括：形成在P?多晶硅衬底上的两个P+扩散区和两个N+扩散区；所述P+扩散区分列于所述N+扩散区两侧，其中一P+扩散区为矩形，另一P+扩散区呈由靠近N+扩散区向远离N+扩散区方向宽度逐渐增加的阶梯形结构；所述N+扩散区在靠近阶梯形P+扩散区的一侧形成与阶梯形P+扩散区相对应的阶梯形结构；所述N+扩散区通过金属连线并连后接电源电位，所述阶梯形P+扩散区通过金属连线接输出/入端口。

【技术特征摘要】
1.一种静电保护结构，其特征是，包括:一 N+/P讲二极管和一多晶娃二极管； 所述N+/P阱二极管其P阱通过P+扩散区连接地电位，其N+扩散区通过金属连线与所述多晶硅二极管的一矩形P+扩散区相连； 所述多晶硅二极管包括:形成在P-多晶硅衬底上的两个P+扩散区和两个N+扩散区；所述P+扩散区分列于所述N+扩散区两侧，其中一 P+扩散区为矩形，另一 P+扩散区呈由靠近N+扩散区向远离N+扩散区方向宽度逐渐增加的阶梯形结构；所述N+扩散区在靠近阶梯形P+扩散区的一侧形成与阶梯形P+扩散区相对应的阶梯形结构；所述N+扩散区通过金属连线并连后接电源电位，所述阶梯形P+扩散区通过金属连线接输出/入端口。2.如权利要求1所述的静电保护结构，其特征是:所述多晶硅二极管具有一中心剖线(b-b),所述阶梯形P+扩散区沿中心剖线(b-b)呈对称分布。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王邦麟，苏庆，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：