低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件及制作方法

文档序号:37803985发布日期:2024-04-30 17:14阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件,其特征在于,包括:p型衬底;所述p型衬底中从左至右依次设有第一p型浅阱、n型深阱、第四n阱右部分、第五p型浅阱;

2.根据权利要求1所述的低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件,其特征在于,还包括:十个场氧隔离区;所述第一场氧隔离区在所述第一p+注入左侧,所述第二场氧隔离区在所述第一p+注入与所述第一n+注入之间,所述第三场氧隔离区在所述第一n+注入与所述第二p+注入之间,所述第四场氧隔离区在所述第二p+注入与所述第二n+注入之间,所述第五场氧隔离区在所述第二n+注入与所述第三p+注入之间,所述第六场氧隔离区在所述第三p+注入与所述第三n+注入之间,所述第七场氧隔离区在所述第四n+注入和所述第四p+注入之间,所述第八场氧隔离区在所述第四p+注入和所述第五n+注入之间,所述第九场氧隔离区在所述第五n+注入和所述第五p+注入之间,所述第十场氧隔离区在所述第五p+注入右侧。

3.根据权利要求2所述的低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件,其特征在于,所述第一场氧隔离区位于所述p型衬底与所述第一p型浅阱表面;所述第二场氧隔离区在所述第一p型浅阱与所述p型衬底以及所述第一n阱表面;所述第三场氧隔离区在所述第一n阱与所述第二p型浅阱表面;所述第四场氧隔离区在所述第二p型浅阱与所述第二n阱表面;所述第五场氧隔离、第六场氧隔离区在所述第二n阱表面;所述第七场氧隔离区在所述第四p型浅阱表面;所述第八场氧隔离区在所述第四p型浅阱与所述第四n阱表面;所述第九场氧隔离区位于所述第四n阱与所述p型衬底以及所述第五p型浅阱表面;所述第十场氧隔离区位于所述第五p型浅阱与所述p型衬底表面。

4.根据权利要求1所述的低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件,其特征在于,当esd脉冲到达器件的阳极,器件的阴极接低电位时,位于第四p型浅阱的ggnmos结构先触发,esd电流通过第三n+注入大量流入第四p型浅阱,并在所述第四p型浅阱的等效电阻上形成电压降,当电压降达到0.7v时,右侧纵向npn型三极管导通并为左侧横向pnp三极管提供基极电流进而促进其导通,形成正反馈效应,此时器件被成功触发,第三p+注入、第二n阱/n型深阱、p型衬底构成寄生三极管pnp1,第二p+注入/第二p型浅阱、n型深阱、p型衬底构成寄生三极管pnp2,第四n+注入、第四p型浅阱、n型深阱构成寄生三极管npn,当pnp1和npn开启后,构成横向scr路径;当pnp2和npn开启后,构成纵向scr路径;

5.根据权利要求1所述低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件,其特征在于,第三n阱的尺寸s1可调,当s1距离增大时,器件的维持电压增加;由第二p+注入/第二p型浅阱、n型深阱、p型衬底构成寄生三极管pnp2的嵌入,寄生出esd电流泄放路径,对横向scr路径产生分流作用。

6.一种低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件的制作方法,其特征在于,所述包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件的制作方法,其特征在于,所述步骤一之前还包括如下步骤:在p型衬底上生长一层二氧化硅薄膜,之后淀积一层氮化硅;旋涂光刻胶层于晶圆上,加掩膜版对其进行曝光以及显影,形成隔离浅槽;将二氧化硅、氮化硅和隔离浅槽进行刻蚀,去除光刻胶层,淀积一层二氧化硅,然后进行化学机抛光,直到氮化硅层为止,去除掉氮化硅层。


技术总结
本发明公开一种低反向导通电阻高鲁棒性可控硅静电防护器件及制作方法,包括P型衬底、N型深阱、P型阱、N型阱等;在第三N+注入区的下方设有第三N阱,且第二P型浅阱中的第二P+注入通过金属线与阳极相连,第二N+注入与第五N+注入与阳极相连,该设计能够对提高器件的静电防护性能起重要作用;第一N+注入区、第二P+注入区、第二N+注入区、第三P+注入区、第五N+注入区连接在一起作为器件的阳极,第一P+注入区、第四N+注入区、第四P+注入区、第五P+注入区连接在一起作为器件的阴极,如此,该器件在明显降低反向导通电阻的情况下提高维持电压和失效电流,有效地保护芯片的核心电路,远离闩锁的风险。该器件能够应用于0~5V工作电压的I/O端口的ESD防护。

技术研发人员:汪洋,陶洪柯,杨红姣,李爽,关文杰
受保护的技术使用者:湘潭大学
技术研发日:
技术公布日:2024/4/29
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