本发明属于集成电路的静电放电保护领域，涉及一种esd保护器件，具体涉及一种内嵌低触发电压pnp结构的双向esd防护结构。
背景技术：
随着集成电路技术的快速发展，电子产品日益小型化，在提高集成结构性能和集成度的同时，集成电路的内部结构在esd脉冲来临时更容易损坏，由esd带来的可靠性问题越来越引起人们的重视。据有关引起集成电路产品失效的多种因素调研后发现；每年半导体工业因为esd造成的经济损失高达数十亿美元。因此，为了减少因集成电路可靠性而导致的高额经济损失，最为有效的方法是对集成电路的各个输出、输入端口设计相应的高效能比的esd保护器件。
针对常规低压工艺的esd保护措施相对较为成熟，常用的esd保护器件结构有二极管、双极型晶体管、栅极接地nmos管以及scr器件等。scr因具有较高的品质因子被认为是esd保护效率最高的器件，但是其维持电压相对较低，难以满足集成电路对esd保护器件的诸多要求：esd保护器件既要通过iec6001-4-2的esd鲁棒性检测标准，同时要保证维持电压高于被保护电路的工作电压(避免发生esd-inducedlatchup)。现有的scr器件在有限的版图面积内难以实现高维持电压特性。
技术实现要素：
（一）要解决的技术问题
为了解决上述问题，针对现有scr结构的esd保护器件中普遍存在的抗闩锁能力不足的问题，本发明提出了一种内嵌低触发电压pnp结构的双向esd防护结构，用于ic片上esd防护器件，主要由p衬底、n阱、p阱、第一n+注入区、第一p+注入区注入区、第一p+跨桥、第二p+注入区、第二p+跨桥、第三p+注入区、第二n+注入区、金属阳极、金属阴极和若干场氧隔离区构成。该内嵌低触发电压pnp结构的双向esd防护结构在高压esd脉冲的作用下，一方面由第一p+注入区、第一n阱、p阱、第二n阱、第二n+注入区形成寄生scr电流协防路径，提高器件的失效电流、增强器件的esd鲁棒性；另一方面利用p阱接地引入一个由第一p+注入区、第一n阱、第一p+跨桥、p阱、第二p+注入区构成的寄生pnp结构，提高器件的维持电压，增强器件的抗闩锁能力；通过引入第一p+跨桥和第二p+跨桥以降低器件的触发电压；与内嵌低触发电压pnp结构的双向esd防护器件为对称结构，可以实现双向esd防护功能，减小所占版图面积。
（二）技术方案
一种内嵌低触发电压pnp结构的双向esd防护结构，用于ic片上esd防护器件；主要包括p衬底（101）、第一n阱（102）、p阱（103）、第二n阱（104）、第一n+注入区（105）、第一p+注入区（106）、第一p+跨桥（107）、第二p+注入区（108）、第二p+跨桥（109）、第二p+注入区（110）、第二n+注入区（111）、第一场氧隔离区（112）、第二场氧隔离区（113）、第三场氧隔离区（114）、第四场隔离区（115）、第五场氧隔离区（116）、第六场氧隔离区（117）、第七场氧隔离区（118）、第八场氧隔离区（119）、金属阳极和金属阴极；其特征在于：其包括具有箝位高电压作用的内嵌pnp结构和具有大电流泄放能力的scr结构，以抑制器件触发开启后发生强回滞，增强器件的esd鲁棒性，提高器件的维持电压；所述的内嵌pnp结构由第一p+注入区(106)、第一n阱(102)、第一p+跨桥(107)、p阱(103)和第二p+注入区(108)构成；所述的scr结构由第一p+注入区（107）、第一n阱（102）、p阱（103）、第二n阱（104）、第二n+注入区（111）构成；所述第二p+注入区(108)始终与电极gnd相连，以有效的抑制scr器件发生回滞，提高器件的维持电压。
所述p型衬底的表面区域从左到右依次设有所述第一n阱、所述p阱和所述第二n阱；
在所述第一n阱的表面区域从左到右依次设有所述第一场氧隔离区、所述第一n+注入区、所述第二场氧隔离区、所述第一p+注入区、所述第三场氧隔离区和所述第一p+跨桥；
所述第一场氧隔离区的左侧与所述第一n阱的左侧边缘相连，所述第一场氧隔离区的右侧与所述第一n+注入区的左侧直接相连，所述第一n+注入区的右侧与所述第二场氧隔离区的左侧相连，所述第二场样隔离区的右侧与所述第一p+注入区的左侧相连，所述第一p+注入区的右侧与所述第三场氧隔离区的左侧相连，所述第三场氧隔离区的右侧与所述第一p+跨桥的左侧相连，所述第一p+跨桥横跨在所述第一n阱和所述p阱之间；
在所述p阱的表面区域从左到右依次设有所述第四场氧隔离区、所述第二p+注入区和所述第五场氧隔离区；
所述第四场氧隔离区的左侧与所述第一p+跨桥的右侧相连，所述第四场氧隔离区的右侧与所述第二p+注入区的左侧相连，所述第二场氧隔离区的右侧与所述第五场氧隔离区的左侧相连；
所述第二n阱的表面区域从左到右依次设有所述第二p+跨桥、所述第六场氧隔离区、所述第三p+注入区、所述第七场氧隔离区、所述第二n+注入区和所述第八场氧隔离区；
所述第二p+跨桥横跨在所述p阱和所述第二n阱之间，所述第二p+跨桥的左侧与所述第五场氧隔离区的右侧相连，所述第二p+跨桥的右侧与所述第六场氧隔离区的左侧相连，所述第六场氧隔离区的右侧与所述第三p+注入区的左侧相连，所述第三p+注入区的右侧与所述第七场氧隔离区的左侧相连，所述第七场氧隔离区的右侧与所述第三n+注入区的左侧相连，所述第三n+注入区的右侧与所述第八场氧隔离区的左侧相连，所述第八场氧隔离区的右侧与所述第二n阱的右侧边缘相连。
进一步的，所述的金属包括第一金属(120)、第二金属(121)、第三金属(122)、第四金属(123)、第五金属(124)。
进一步的，所述第一n+注入区(105)与第一金属(120)阳极相连接，所述第一p+注入区(106)与第二金属(121)阳极相连接，所述第二p+注入区(108)与第三金属(122)阳极相连接，所述第三p+注入区(110)与第四金属(123)阳极相连接，所述第二n+注入区(111)与第五金属(124)阳极相连接，所述第一金属(120)阳极和所述第二金属(121)阳极均与第一金属(125)阴极相连接，并从所述第一金属(125)阴极引出一电极(128)作为器件的第一金属电极，所述第三金属(122)阳极与第二金属(126)阴极相连，并从所述第二金属(126)阴极引出一电极(129)作为器件的接地电极，所述第四金属(123)阳极和所述第五金属(124)阳极均与第三金属(127)阴极相连接，并从所述第三金属(127)阴极引出一电极(127)作为器件的第二金属电极。
进一步的，所述第一p+跨桥（107）与所述第二p+跨桥（109）均为高浓度p+注入区，以降低器件的触发电压，通过控制所述第一p+跨桥（107）和所述第二p+跨桥（109）的长度，可以调节器件的维持电压和触发电压，以满足不同触发电压和维持电压的esd保护需求。
进一步的，所述的双向esd防护器件为左右对称结构，可以实现双向esd防护功能。
（三）有益效果
本发明提出的一种内嵌低触发电压pnp结构的双向esd防护结构，与现有技术相比较，其具有以下有益效果：
本发明利用所述第一p+注入区、所述第一n阱、所述第一p+跨桥、所述p阱、所述第二p+注入区构成的内嵌pnp结构，所述第二p+注入区始终与电极gnd相连，以有效的抑制scr器件发生回滞，提高器件的维持电压；
利用所述p+跨桥，以降低器件的触发电压，通过控制所述第一p+跨桥和所述第二p+跨桥的长度，可以调节器件的维持电压和触发电压，以满足不同触发电压和维持电压的esd保护需求。
所述的双向esd防护器件为左右对称结构，可以实现双向esd防护功能。
本发明既充分的利用了scr器件强鲁邦性的特点，又在不增加器件版图层次的基础上，内嵌了一个pnp结构，在esd脉冲作用下，可以起到提高器件维持电压的作用，同时利用p+跨桥结构，有效的降低了器件的触发电压，从而更好地实现对高压ic的esd保护作用。
附图说明
图1是本发明实施例的内部结构剖面示意图。
图2是本发明实施例用于高压esd保护的电路连接图。
附图中的标记及零部件标注：101-p衬底、102-第一n阱、103-p阱、104-第二n阱、105-第一n+注入区、106-第一p+注入区、107-第一p+跨桥、108-第二p+注入区、109-第二p+跨桥、110-第二p+注入区、111-第二n+注入区、112-第一场氧隔离区、113-第二场氧隔离区、114-第三场氧隔离区、115-第四场隔离区、116-第五场氧隔离区、117-第六场氧隔离区、118-第七场氧隔离区、119-第八场氧隔离区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
本发明设计了一种具有高维持电压内嵌pnp结构的双向esd防护器件，既利用了双向scr器件低导通电阻、大电流泄放能力的特点。有在不增加版图层次的基础上，引入了内嵌pnp结构，可以增大器件的维持电压，避免发生闩锁效应，同时通过p+跨桥结构可以有效的降低器件的触发电压，实现快速开启并泄放esd电流的作用。
如图1所示的本发明实例器件的内部结构剖面图，具体为一种内嵌低触发电压pnp结构的双向esd防护结构，其包括具有箝位高电压作用的内嵌pnp结构和具有大电流泄放能力的scr结构，以抑制器件触发开启后发生强回滞，增强器件的esd鲁棒性，提高器件的维持电压，其特征在于：主要有p型衬底101、第一n阱102、p阱103、第二n阱104、第一n+注入区105、第一p+注入区106、第一p+跨桥107、第二p+注入区108、第二p+跨桥109、第二p+注入区110、第二n+注入区111、第一场氧隔离区112、第二场氧隔离区113、第三场氧隔离区114、第四场隔离区115、第五场氧隔离区116、第六场氧隔离区117、第七场氧隔离区118、第八场氧隔离区119构成；
所述p型衬底101的表面区域从左到右依次设有所述第一n阱102、所述p阱103和所述第二n阱104；
所述p型衬底(101)的表面区域从左到右依次设有所述第一n阱102、所述p阱103和所述第二n阱104；在所述第一n阱102)的表面区域从左到右依次设有所述第一场氧隔离区112、所述第一n+注入区105、所述第二场氧隔离区113、所述第一p+注入区106、所述第三场氧隔离区114和所述第一p+跨桥107；
所述第一场氧隔离区112的左侧与所述第一n阱102的左侧边缘相连，所述第一场氧隔离区112的右侧与所述第一n+注入区105的左侧直接相连，所述第一n+注入区105的右侧与所述第二场氧隔离区113的左侧相连，所述第二场氧隔离区113的右侧与所述第一p+注入区106的左侧相连，所述第一p+注入区106的右侧与所述第三场氧隔离区114的左侧相连，所述第三场氧隔离区114的右侧与所述第一p+跨桥107的左侧相连，所述第一p+跨桥107横跨在所述第一n阱102和所述p阱103之间；
在所述p阱103的表面区域从左到右依次设有所述第四场氧隔离区115、所述第二p+注入区108和所述第五场氧隔离区116；
所述第四场氧隔离区115的左侧有所述第一p+跨桥107的右侧相连，所述第四场氧隔离区115的右侧与所述第二p+注入区108的左侧相连，所述第二场氧隔离区108的右侧与所述第五场氧隔离区116的左侧相连；
所述第二n阱104的表面区域从左到右依次设有所述第二p+跨桥109、所述第六场氧隔离区117、所述第三p+注入区110、所述第七场氧隔离区118、所述第二n+注入区111和所述第八场氧隔离区119；
所述第二p+跨桥109横跨在所述p阱103和所述第二n阱104之间，所述第二p+跨桥109的左侧与所述第五场氧隔离区116的右侧相连，所述第二p+跨桥109的右侧与所述第六场氧隔离区117的左侧相连，所述第六场氧隔离区117的右侧与所述第三p+注入区110的左侧相连，所述第三p+注入区110的右侧与所述第七场氧隔离区118的左侧相连，所述第七场氧隔离区118的右侧与所述第三n+注入区111的左侧相连，所述第三n+注入区111的右侧与所述第八场氧隔离区119的左侧相连，所述第八场氧隔离区119的右侧与所述第二n阱104的右侧边缘相连。
如图2所示，所述第一n+注入区105与第一金属120阳极相连接，所述第一p+注入区106与第二金属121阳极相连接，所述第二p+注入区108与第三金属122阳极相连接，所述第三p+注入区110与第四金属123阳极相连接，所述第二n+注入区111与第五金属124阳极相连接，所述第一金属120阳极和所述第二金属121阳极均与第一金属125阴极相连接，并从所述第一金属125阴极引出一电极128作为器件的第一金属电极，所述第三金属122阳极与第二金属126阴极相连，并从所述第二金属126阴极引出一电极129作为器件的接地电极，所述第四金属123阳极和所述第五金属124阳极均与第三金属127阴极相连接，并从所述第三金属127阴极引出一电极127作为器件的第二金属电极。所述第一p+注入区106、所述第一n阱102、所述第一p+跨桥107、所述p阱103、所述第二p+注入区108构成的内嵌pnp结构，所述第二p+注入区108始终与电极gnd相连，以有效的抑制scr器件发生强回滞，提高器件的维持电压。
所述第一p+跨桥107与所述第二p+跨桥109均为高浓度p+注入区，以降低器件的触发电压，通过控制所述第一p+跨桥107和所述第二p+跨桥109的长度，可以调节器件的维持电压和触发电压，以满足不同触发电压和维持电压的esd保护需求。
器件为左右对称结构，可以实现双向esd防护功能。
使用时，在高压esd脉冲的作用下，其一方面通过第一p+注入区、第一n阱、p阱、第二n阱、第二n+注入区形成寄生scr电流协防路径，可以提高器件的失效电流、增强器件的esd鲁棒性。另一方面利用由第一p+注入区、第一n阱、第一p+跨桥、p阱、第二p+注入区构成的寄生pnp结构，提高器件的维持电压，增强器件的抗闩锁能力。再通过引入第一p+跨桥和第二p+跨桥以降低器件的触发电压；该内嵌低触发电压pnp结构的双向esd防护器件为对称结构，可以实现双向esd防护功能，减小所占版图面积。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。