[發明專利]一種齊納擊穿的小回滯SCR結構的高壓ESD保護器件

有效

• 申請號: 201310658694.3
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103606548A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 梁海蓮;顧曉峰;畢秀文;董樹榮
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/40;H01L29/06;H01L29/74;H01L29/866
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種齊納擊穿的小回滯SCR結構的高壓ESD保護器件，其包括兩條SCR結構的ESD電流泄放路徑和兩條齊納擊穿的ESD電流泄放路徑，以提高維持電壓和增強器件的ESD魯棒性，其特征在于：包括P型襯底（101）、N型埋層（102）、第一N阱（103）、P阱（104）、第二N阱（105）、下沉P摻雜（106）、第一隔離區（107）、第二隔離區（108）、第三隔離區（109）、第四隔離區（110）、第五隔離區（111）、第六隔離區（112）、第七隔離區（113）、第八隔離區（114）、第九隔離區（115）、第一N+（116）、第一P+（117）、第二N+（118）、第二P+（119）、第三N+（120）、第三P+（121）、第四P+（122）、第四N+（123）、第五P+（124）、第五N+（125）、第一金屬1（126）、第二金屬1（127）、第三金屬1（128）、第四金屬1（129）、第五金屬1（130）、第六金屬1（131）、第一金屬2（132）、第二金屬2（133）、第三金屬2（134）；

所述N+埋層（102）在所述P型襯底（101）的表面部分區域中，在所述N+埋層（102）和所述P型襯底（101）的表面，從左到右依次分別為所述第一N阱（103）、所述P阱（104）和所述第二N阱（105)，所述N+埋層（102）與所述第一N阱（103）和所述N+埋層（102）與所述第二N阱（105）的疊層橫向長度必須大于某一定值；

所述第一N阱（103）表面區域內從左到右依次設有所述第一N+（116）、所述第二隔離區（108）、所述第一P+（117）、所述第三隔離區（109），所述P型襯底（101）左側邊緣與所述第一N+（116）之間設有所述第一隔離區（107）；

所述第二N+（118）橫跨在所述第一N阱（103）與所述P阱（104）的表面部分區域，所述第二N+（118）與所述第一P+（117）之間設有所述第三隔離區（109）；

所述P阱（104）表面區域內從左到右依次設有設有所述第二P+（119）、所述下沉P摻雜（106）和所述第四P+（122），所述下沉P摻雜（106）表面區域內從左到右依次設有所述第四隔離區（110）、所述第三N+（120）、所述第五隔離區（111）、所述第三P+（121）和所述第六隔離區（112）；

所述第二P+（119）橫跨在所述P阱（104）與所述下沉P摻雜（106）的表面部分區域，所述第二N+（118）與所述第二P+（119）之間在水平方向上必須預留某一固定值的間隔；

所述第四N+（123）橫跨在所述P阱（104）與所述第二N阱（105）之間的表面部分區域，所述第四P+（122）與所述第四N+（123）之間在水平方向上必須預留某一固定值的間隔；

所述第二N阱（105）表面區域內從左到右依次設有所述第七隔離區（113）、所述第五P+（124）、所述第八隔離區（114）和所述第五N+（125），所述第四N+（123）與所述第五P+（124）之間設有所述第七隔離區（113），所述第五N+（125）與所述P型襯底（101）右側邊緣之間設有所述第九隔離區（115）；

所述第一金屬1（126）、所述第二金屬1（127）分別與所述第一N+（116）、所述第一P+（117）相連，所述第一金屬2（132）和所述第一金屬1（126)均與所述第二金屬1（127）相連，構成器件的第一金屬陽極，所述第五金屬1（130）、所述第六金屬1（131）分別與所述第五P+（124）、所述第五N+（125）相連，所述第三金屬2（134）和所述第五金屬1（130)均與所述第六金屬1（131）相連，構成器件的第二金屬陽極；

所述第三金屬1（128）、所述第四金屬1（129）分別與所述第三N+（120）、所述第三P+（121）相連，所述第二金屬2（133）和所述第三金屬1（128)均與所述第四金屬1（129）相連，構成器件的金屬陰極。

2.如權利要求1所述的齊納擊穿的小回滯SCR結構的高壓ESD保護器件，其特征在于：所述第一金屬陽極、所述第一N+（116）、所述第一P+（117）、所述第一N阱（103）、所述第二N+（118）、所述第二P+（119）、所述下沉P摻雜（106）、所述第三N+（120）、所述第三P+（121）和所述金屬陰極構成第一條齊納二極管觸發SCR的ESD電流泄放路徑，以提高器件的維持電壓和二次擊穿電流。