[發(fā)明專利]用于ESD保護的低功耗雙向SCR器件和靜電防護電路

有效

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• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111599806B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 高東興;杜飛波;侯飛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市晶揚電子有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 44287
• 代理人: 王徑武

本發(fā)明公開一種用于ESD保護的低功耗雙向SCR器件和靜電防護電路，用于ESD保護的低功耗雙向SCR器件包括：第一SCR器件，具有陽極、第一電極、門極以及陰極；以及第二SCR器件，具有陽極、第二電極、門極以及陰極；其中，第一SCR器件的陽極與第二SCR器件的陰極電連接；第一SCR器件的陰極與第二SCR器件的陽極電連接；第一SCR器件的第一電極與第二SCR器件的門極電連接；第一SCR器件的門極與第二SCR器件的第二電極電連接；第一電極與第二電極極性相同，且第一電極或第二電極與門極極性相反。本發(fā)明旨在一種漏電流小、靜態(tài)功耗低的用于ESD保護的低功耗雙向SCR器件。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及靜電防護技術(shù)領域，特別涉及一種用于ESD保護的低功耗雙向SCR器件和靜電防護電路。

背景技術(shù)

隨著集成電路工藝的不斷發(fā)展，靜電放電(Electro-Static Discharge，簡稱ESD)事件帶來的芯片損傷愈發(fā)嚴重，嚴重制約了半導體產(chǎn)品的可靠性。因此，為芯片提供有效的片上(on chip)ESD防護設計是十分必要的。并且，整體來說，制造工藝越先進，ESD防護工程的難度就越大。

在眾多可供選擇的ESD防護器件中，SCR(Silicon-Controlled-Rectifier，可控硅整流器)具有非常高的面積效率得到廣泛應用。但在低壓領域廣泛使用的“二極管串輔助觸發(fā)SCR(DTSCR,diode-triggered SCR)”和“直連型SCR(DCSCR,directly-connected SCR)”中，由于均引入了二極管串做輔助觸發(fā)通路，存在漏電流大的問題，大幅增加芯片的靜態(tài)功耗，為半導體產(chǎn)品造成不必要的能量消耗，這對便攜式產(chǎn)品的影響尤其嚴重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提出一種漏電流小、靜態(tài)功耗低的用于ESD保護的低功耗雙向SCR器件和靜電防護電路。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的用于ESD保護的低功耗雙向SCR器件，其包括：

第一SCR器件，具有陽極、第一電極、門極以及陰極；以及

第二SCR器件，具有陽極、第二電極、門極以及陰極；

其中，所述第一SCR器件的陽極與所述第二SCR器件的陰極電連接；所述第一SCR器件的陰極與所述第二SCR器件的陽極電連接；第一SCR器件的第一電極與所述第二SCR器件的門極電連接；第一SCR器件的門極與所述第二SCR器件的第二電極電連接；所述第一電極與所述第二電極極性相同，且所述第一電極或所述第二電極與所述門極極性相反。

在一些實施例至中，用于ESD保護的低功耗雙向SCR器件還包括：

襯底，兩個深埋層，第一金屬互聯(lián)線，第三金屬互聯(lián)線，第二金屬互聯(lián)線以及第四金屬互聯(lián)線；

兩個深埋層，形成于所述襯底之上，且兩個深埋層相互隔離設置；每個所述深埋層均設有第一摻雜類型深阱和第二摻雜類型深阱；

第一SCR器件，形成于一個所述深埋層，包括設于所在深埋層的第一摻雜類型深阱的第一重摻雜有源區(qū)和第二重摻雜有源區(qū)，設于第二摻雜類型深阱的第三重摻雜有源區(qū)和第四重摻雜有源區(qū)；所述第一重摻雜有源區(qū)與所述第一SCR器件的陽極連接，第二重摻雜有源區(qū)與所述第一SCR器件的第一電極連接，第三重摻雜有源區(qū)與所述第一SCR器件的門極連接，第四重摻雜有源區(qū)與所述第一SCR器件的陰極連接；

第二SCR器件，形成于另一個所述深埋層，包括設于所在深埋層的第一摻雜類型深阱的第五重摻雜有源區(qū)和第六重摻雜有源區(qū)，設于所在深埋層的第二摻雜類型深阱的第七重摻雜有源區(qū)和第八重摻雜有源區(qū)；所述第八重摻雜有源區(qū)與所述第二SCR器件的陰極連接，第七重摻雜有源區(qū)與所述第二SCR器件的門極連接，第六重摻雜有源區(qū)與所述第二SCR器件的第二電極連接，第五重摻雜有源區(qū)與所述第二SCR器件的陽極連接；