[實用新型]一種在隔離層加內嵌N+注入區的單向可控硅靜電防護器件

有效

• 申請號: 202020986670.6
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN212485326U
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李幸;曹佩;汪洋;金湘亮;董鵬
• 申請（專利權）人: 湖南靜芯微電子技術有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/06;H01L29/74
• 代理公司: 深圳市沈合專利代理事務所(特殊普通合伙) 44373
• 代理人: 沈祖鋒

本實用新型公開了一種在隔離層加內嵌N+注入區的單向可控硅靜電防護器件，本實用新型通過在淺N阱中加入與陽極相連的N+注入區，器件反向導通時，與陰極形成寄生二極管，使得反向路徑不必經過隔離環，靜電傾向于從寄生二極管泄放，從而降低反向導通路徑的導通電阻，可有效提高器件的反向失效電流和反向電流泄放能力；本實用新型的單向可控硅器靜電釋放器件具有低導通電阻的特點，可在有效提高器件的反向失效電流和反向電流泄放能力的同時實現高防護等級。

技術領域

本實用新型涉及靜電防護領域，尤其涉及一種在隔離層加內嵌N+注入區的單向可控硅靜電防護器件。

背景技術

靜電放電(Electro Static Discharge,ESD)現象是指在集成電路芯片的制造、運輸、使用過程中，芯片的外部環境或者內部結構會積累一定值的電荷，所有過程都有可能在集成電路引腳(Pin)上產生的現象，隨著集成電路制造工藝的集成度越來越高，ESD對芯片以及電子產品造成的危害也越來越大，由此造成的經濟損失也高達數百億美元，因此，解決ESD對芯片造成的危害成為各國芯片工程師面臨的重要難題之一。

ESD靜電保護器件是目前解決ESD對芯片造成的危害的有效手段之一，它通過與被保護電路并聯的方式來保護電路，當被保護的電路正常工作時，ESD 靜電保護器件呈關閉狀態，不影響電路的正常工作；當ESD發生時，ESD靜電保護器件先于電路開啟，為ESD電路提供泄放路徑，保護電路免于ESD的損害。

可控硅器件(Silicon Controlled Rectifier，SCR)是ESD防護的常用器件結構之一，圖1為現有單向SCR器件的剖面圖，圖2為現有單向SCR器件的正反向等效電路圖，因其自身存在正反饋結構使得其具有很強的電流泄放能力、魯棒性強、防護級別高等優點，被廣泛使用在高性能、高防護等級的電路中；但是其反向導通電阻較高的問題，也是制約SCR器件應用于電路的原因。

實用新型內容

本實用新型提供了一種在隔離層加內嵌N+注入區的單向可控硅靜電防護器件，提高器件的反向失效電流和反向電流泄放能力。

為達到上述目的，本實用新型實施例的技術方案是這樣實現的：

本實用新型實施例提供的一種在隔離層加內嵌N+注入區的單向可控硅靜電防護器件，包括P型襯底；

所述P型襯底上方設有P型外延層，P型襯底與P型外延層之間設有N型埋層；

所述N型埋層上方從左往右依次設有第一高壓N阱、和第二高壓N阱；

所述第一高壓N阱上方設有第一深N阱，所述第二高壓N阱上方設有第二深N阱；

所述第一深N阱的左側設有第一淺P阱，所述第一深N阱內右上方設有第一淺N阱，所述第一深N阱與第二深N阱之間設有第二淺P阱，所述第二深N 阱上方設有第二淺N阱，所述第二深N阱右側設有第三淺P阱；

所述第一淺P阱中設有第一P+注入區；所述第一淺N阱中設有第一N+注入區；所述第二淺P阱中從左往右依次設有第二P+注入區和第二N+注入區，所述第二淺N阱中從左往右依次設有第三N+注入區和第三N+注入區；所述第三淺P阱中設有第四P+注入區；

所述第一P+注入區、第二P+注入區、第二N+注入區和第四P+注入區連接在一起并作為器件的陰極；所述第一N+注入區、第三P+注入區和第三N+ 注入區連接在一起并作為器件的陽極。