[實用新型]具有高維持電壓低觸發電壓高ESD特性的SCR器件

有效

• 申請號: 202022873491.4
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN214254423U
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 曹小強
• 申請（專利權）人: 成都博思微科技有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本實用新型公開了一種具有高維持電壓低觸發電壓高ESD特性的SCR器件，包括第一P+摻雜區、第一N+摻雜區、第二P+摻雜區、第二N+摻雜區、第一觸發結構和電阻R，其中：所述第一P+摻雜區一端連接PAD端，一端連接第一N+摻雜區；所述第一N+摻雜區兩端分別連接第一、第二P+摻雜區；所述第二P+摻雜區兩端分別連接第一、第二N+摻雜區；所述第二N+摻雜區一端連接第二P+摻雜區，一端連接接地端；所述第一觸發結構連接端通過觸發結構與PAD端連接；所述電阻R一端連接第一觸發結構，一端連接接地端。本實用新型的有益效果：使NPN的BE結正偏，開啟可控硅；采用堆疊SCR原理，實現雙向電壓保護和高維持電壓，實現Latch?up免疫。

技術領域

本實用新型涉及模擬集成電路領域，具體的，涉及具有高維持電壓低觸發電壓高ESD特性的SCR器件。

背景技術

模擬集成電路中，為了滿足集成電路正常的生產、包裝、運輸等，IC芯片需要達到一定的ESD等級，通常要求達到ESD測試標準中ESD等級的2KV及以上。有些特殊器件，在系統應用中，會面臨更惡劣的環境，如EOS、浪涌突波等，ESD測試標準中2KV的ESD等級通常不能滿足要求，而要達到IEC61000-4-2中15KV 的ESD等級，為了實現15KV ESD等級，常規芯片需要外加TVS或者壓敏電阻，才能達到這樣的目的。在集成電路中，也可通過集成SCR結構實現15KV ESD能力。

為了節省系統成本，提高芯片自身的可靠性，用戶對芯片的ESD等級也提出15KVESD等級要求。在《多功能電能表通信協議》中，就明確要求驅動器和接收器需要達到15KVESD及以上。

在現有的15KV ESD器件中，通常在芯片中集成了SCR結構，但SCR結構的工藝移植性不好、觸發電壓隨工藝變化較大。常規的SCR結構，維持電壓較低，容易導致Latch-up風險。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出具有高維持電壓低觸發電壓高ESD特性的SCR器件。

具有高維持電壓低觸發電壓高ESD特性的SCR器件，包括第一P+摻雜區、第一N+摻雜區、第二P+摻雜區、第二N+摻雜區、第一觸發結構和電阻R，其中：所述第一P+摻雜區一端連接PAD端，一端連接第一N+摻雜區；所述第一N+摻雜區兩端分別連接第一、第二P+摻雜區；所述第二P+摻雜區兩端分別連接第一、第二N+摻雜區；所述第二N+摻雜區一端連接第二P+摻雜區，一端連接接地端；所述第一觸發結構連接端通過觸發結構與PAD端連接；所述電阻R一端連接第一觸發結構，一端連接接地端。

優選的，所述第二P+摻雜區與第一觸發結構連接端形成電路結構。

優選的，所述四層PNPN結構之間采用串聯連接。

本實用新型的有益效果：使NPN的BE結正偏，開啟可控硅；采用堆疊SCR原理，實現雙向電壓保護和高維持電壓，實現Latch-up免疫。

附圖說明

圖1為本實用新型的低觸發電壓、正耐壓、高維持電壓SCR的結構框圖。

圖2為本實用新型的低觸發電壓、正耐壓、高維持電壓SCR的結構原理圖

圖3為本實用新型的低觸發電壓、正負耐壓、高維持電壓SCR結構的原理圖。

圖4現有技術SCR結構示意圖。

圖5為典型的觸發結構。

圖6為實施例1的SCR結構圖。

圖7為實施例3的SCR結構圖。

圖8為實施例4的SCR結構圖。

圖9為實施例5的SCR結構圖。

圖10為實施例6的SCR結構圖。