专利名称：一种分散静电泄放电流的静电放电防护器件的制作方法
技术领域：
本发明属于集成电路技术领域，特别涉及一种可以分散静电泄放电流的静电放电防护器件。
背景技术：
静电放电是在一个集成电路浮接的情况下，大量的电荷从外向内灌入集成电路的瞬时过程，整个过程大约耗时100ns。此外，在集成电路放电时会产生数百甚至数千伏特的高压，这会打穿集成电路中的输入级的栅氧化层。随着集成电路中的MOS管的尺寸越来越小，栅氧化层的厚度也越来越薄，在这种趋势下，使用高性能的静电防护电路来泄放静电放电的电荷以保护栅极氧化层不受损害是十分必需的。
静电放电现象的模式主要有四种人体放电模式(HBM)、机械放电模式(MM)、器件充电模式(CDM)以及电场感应模式(FIM)。对一般集成电路产品来说，一般要经过人体放电模式，机械放电模式以及器件充电模式的测试。为了能够承受如此高的静电放电电压，集成电路产品通常必须使用具有高性能、高耐受力的静电放电保护器件。
为了达成保护芯片抵御静电袭击的目的，目前已有多种静电防护器件被提出，比如二极管，栅极接地的MOS管，其中公认效果比较好的防护器件是可控硅SCR(silicon controlled rectifier)。为了提高静电放电防护器件抵御静电冲击的能力，在实际电路应用中通常用多个该种器件并联，图1表示了两个可控硅SCR(silicon controlled rectifier)并联的结构。每个可控硅SCR的P型衬底10上为阱区，阱区包括N阱11和P阱18，N阱11设有N+注入区13和P+注入区14，其中N+注入区13设置在远离P阱18的位置，P+注入区14设置在靠近P阱18的位置。P阱18同样设有N+注入区16和P+注入区17，其中P+注入区17设置在远离N阱11的位置，N+注入区16设置在靠近N阱11的位置。一阱间N+注入区15设置在N阱11和P阱18连接处上方并跨接在N阱11和P阱18之间。所有注入区之间是用浅壕沟隔离STI 12进行隔离。N阱11的N+注入区13和P+注入区14接电学阳极Anode，P阱18的N+注入区16和P+注入区17接电学阴极Cathode。在集成电路的正常操作下，静电放电保护器件是处于关闭的状态，不会影响集成电路输入输出接合垫上的电位。而在外部的静电灌入集成电路而产生瞬间的高电压的时候，这个器件会开启导通，迅速地排放掉静电电流。但是该可控硅SCR在恶劣的静电环境下防静电的效果不是非常理想。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种分散静电泄放电流，进而有效提高防护静电能力的静电放电防护器件。
本发明的静电放电防护器件包括P型衬底，P型衬底上为阱区，阱区包括间隔设置的N阱和P阱。每个N阱内的顶部设置有两个P+注入区和一个N+注入区，其中P+注入区设置在N+注入区的两侧。每个P阱内的顶部设置有两个N+注入区和一个P+注入区，其中N+注入区设置在P+注入区的两侧。每个N阱和P阱内连接处顶部设置有阱间N+注入区，阱间N+注入区跨接在N阱和P阱之间，所有注入区之间是用浅壕沟隔离STI进行隔离。
本发明中的P型衬底、N阱和P阱，以及N+注入区、P+注入区、阱间N+注入区和浅壕沟隔离STI均采用现有的可控硅SCR对应的结构和工艺。
本发明在传统SCR的结构基础上对阱中的注入区的设置作了调整，N阱中有两个P+注入和一个N+注入，P阱中有两个N+注入和一个P+注入。这样在静电冲击现象发生的时候，N阱和P阱中的电流可以向两边分散，相比于传统的简单地用单向的SCR并联，能够流经更大的静电泄放电流，从而提高了该静电放电防护电路的防护能力。
图1为现有可控硅SCR静电放电防护器件的结构示意图；图2为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
结合说明书附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图2所示，一种分散静电泄放电流的静电放电防护器件是周期性排列的，每个静电放电防护器件的周期单元结构包括P型衬底20，P型衬底20上为阱区，阱区包括N阱21和P阱28。各个N阱21和P阱28上均设有三个注入区，N阱21中有两个P+注入区24和一个N+注入区23，N+注入区23设置在两个P+注入区24之间；P阱28中有两个N+注入区26和一个P+注入区27，P+注入区27设置在两个N+注入区26之间。阱间N+注入区25设置在N阱21和P阱28连接处上方并跨接在N阱21和P阱28之间，N阱21和P阱28内的以及N阱21与P阱28连接处上的所有注入区间用浅壕沟隔离STI 22进行隔离。
工作中，当电学阳极输入正常信号电平时，该防护器件不会导通干扰芯片内部电路的正常工作。而在危险的静电信号到来的时候，N型阱和P型阱中会产生对称的双向电流泄放通道，这样使静电电流分散地泄放，从而能保护集成电路更好地抵御外界的静电冲击。
权利要求
1.一种分散静电泄放电流的静电放电防护器件，包括P型衬底，P型衬底上为阱区，其特征在于阱区包括间隔设置的N阱和P阱；每个N阱内的顶部设置有两个P+注入区和一个N+注入区，其中P+注入区设置在N+注入区的两侧；每个P阱内的顶部设置有两个N+注入区和一个P+注入区，其中N+注入区设置在P+注入区的两侧；每个N阱和P阱内连接处顶部设置有阱间N+注入区，阱间N+注入区跨接在N阱和P阱之间；所有注入区之间是用浅壕沟隔离STI进行隔离。
全文摘要
本发明涉及一种可以分散静电泄放电流的静电放电防护器件。现有的可控硅SCR在恶劣的静电环境下防静电的效果不是非常理想。本发明在P型衬底上间隔设置有N阱和P阱。每个N阱内设有两个P+注入区和一个N+注入区，P+注入区设置在N+注入区的两侧。每个P阱内设有两个N+注入区和一个P+注入区，N+注入区设置在P+注入区的两侧。每个N阱和P阱内连接处顶部设置有阱间N+注入区。所有注入区之间是用浅壕沟隔离STI进行隔离。本发明在静电冲击现象发生的时候，N阱和P阱中的电流可以向两边分散，相比于传统的简单地用单向的SCR并联，能够流经更大的静电泄放电流，从而提高了该静电放电防护电路的防护能力。
文档编号H01L23/60GK101047180SQ20071006813
公开日2007年10月3日 申请日期2007年4月19日 优先权日2007年4月19日
发明者董树荣, 崔强, 韩雁, 刘俊杰, 霍明旭, 黄大海, 田光春 申请人:浙江大学