CN101452913A - 利用硅控整流器作为静电保护的器件结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，由一PMOS管和一P+/NW/N+/PW形成的SCR器件并连连接组成，所述PMOS管的寄生的PNP管与SCR器件的PNP管具有公用的发射极和基极；所述PMOS管所在的NW区与SCR器件中的NW区为同一区域，PMOS管的源极与SCR中的P+区是同一区域。本发明能够有效调节SCR的触发电压，并使其泻流能力不受影响。

Description

利用硅控整流器作为静电保护的器件结构
技术领域
本发明涉及一种静电保护器件结构，特别是涉及一种利用硅控整流器作为静电保护的器件结构。
ESD保护
背景技术
静电对于电子产品的伤害一直是不易解决的问题，当今比较流行使用SCR(Silicon Controlled Rectifier可控硅)整流保护结构。
目前业界流行的在静电保护中使用的SCR器件主要是横向SCR(LSCR)，其结构和等效电路如图6、7所示。其应用于静电保护中的原则都是在保证触发电压不高于内部电路的失效电压的基础上，尽量发挥SCR本身的泻流能力。但是其缺点在于无法有效调节SCR的触发电压，因而其应用范围受其较高的触发电压限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，能够有效调节SCR的触发电压，并使其泻流能力不受影响。
为解决上述技术问题，本发明的利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，由一PMOS管和一P+/NW/N+/PW形成的SCR器件并连连接组成，所述PMOS管的寄生的PNP管与SCR器件的PNP管具有公用的发射机和基极；所述PMOS管所在的NW区与SCR器件中的NW区为同一区域，PMOS管的源极与SCR中的P+区是同一区域。
由于采用上述结构，引入了PMOS管，可以有效地来调节SCR器件的触发电压，并保证其泻流能力并未受到影响，能够解决横向SCR的触发电压较高的问题。
横向SCR原来的触发电压是由NW/PW双阱之间形成的PN结反偏击穿电压，而本发明的触发电压是PMOS管自身的P+/NW的反偏电压，比横向SCR的触发电压低，可应用的范围更为广阔。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明的器件结构实施例一的剖面图；
图2是图1的等效电路图；
图3是本发明的器件结构实施例二的剖面图；
图4是本发明的器件结构实施例三的剖面图；
图5是本发明的器件结构实施例四的剖面图；
图6是现有的采用横向SCR的防静电保护结构剖面图；
图7是图6的等效电路图；
图8是将本发明的器件结构用于电路中实施静电保护的示意图。
具体实施方式
为了可调节硅控整流器的触发电压，本发明的利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，在硅控整流器并联一金属氧化物器件，如图1所示，它由一个PMOS管和一个常规的SCR结构组成，其等效电路参见图2。所述PMOS管与SCR结构并联连接。
SCR结构由P+/NW/N+/PW形成。所述PMOS管所在的NW(N阱)区与SCR器件中的NW区为同一区域，PMOS管的源极与SCR中的P+区是同一区域。
由图1、2可以看出，这种硅控整流器静电保护是靠PMOS管来控制SCR的触发电压。当有静电进入时，先将由PMOS管寄生的PNP管开启，触发了与PMOS管并联的SCR中的PNP管和NPN管也相继开启泻流。在这种情况下，需要考虑SCR的PNP管和NPN管开启电压低于PMOS管本身的失效电压，保证PMOS管在这种保护结构中工作时不会提前失效。
如图1、2所示，当有静电正电荷由阳极进入的时候，会引起PMOS管自身寄生的PNP管开启而正向放大泻流。由于横向SCR的PNP管与PMOS的PNP管共发射极和基极，因此横向SCR的PNP管也会被触发开启，由横向SCR本身存在的NPN管和PNP管之间的正反馈，大部分电流将从横向SCR的PNP管和NPN管流走，而保证了用于触发的PMOS管不被横向电荷损坏。
本发明的硅控整流器静电保护结构可以有几种不同的结构。
实施例一，如图1所示，在该实施方式中，PW(P阱)中的N+区(N型注入区)在两个P+区(P型注入区)之间；NW中的N+区位于NW与PW的结合处的侧端，NW中的两个P+区位于该N+区的外侧，即远离PW与NW结合处的一侧，或者说该N+区在PMOS管的源极和NW/PW结合处之间。
实施例二，如图3所示，在该实施方式中，与实施例一不同之处在于SCR结构中的PW内结构不同，PW中的N+区位于PW与NW的结合处侧端，两个P+区则在该N+区的外侧，即远离PW与NW结合侧的一侧。
实施例三，如图4所示，在该实施方式中，NW中的N+区位于两个P+区的外侧，即远离PW与NW结合处的一侧，NW中的两个P+区位于PW与NW结合处的侧端；PW中的N+区位于PW与NW的结合处侧端，PW中的两个P+区则在该N+区的外侧，即远离PW与NW结合处的一侧。
实施例四，如图5所示，在该实施方式中，与实施例一不同之处在于，SCR结构中的NW内结构不同，NW中的N+区在PMOS管的漏极一侧，并远离NW和PW的结合处。
图1、3、4、5所示的硅控整流器静电保护结构运用于实际电路时的电路结构如图8所示。所述的硅控整流器静电保护结构电连接在被保护电路的输入端，当有静电电荷从输入端进入时，从该硅控整流器静电保护结构泻放掉，使被保护电路不会受到冲击。

Claims (5)

1、一种利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，其特征在于：由一PMOS管和一P+/NW/N+/PW形成的SCR器件并连连接组成，所述PMOS管的寄生的PNP管与SCR器件的PNP管具有公用的发射极和基极；所述PMOS管所在的NW区与SCR器件中的NW区为同一区域，PMOS管的源极与SCR中的P+区是同一区域。
2、如权利要求1所述的利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，其特征在于：PW中的N+区在两个P+区之间；NW中的N+区位于NW与PW的结合处的侧端，NW中的两个P+区位于该N+区的外侧。
3、如权利要求1所述的利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，其特征在于：PW中的N+区位于PW与NW的结合处侧端，PW中的两个P+区则在该N+区的外侧；NW中的N+区位于NW与PW的结合处的侧端，NW中的两个P+区位于该N+区的外侧。
4、如权利要求1所述的利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，其特征在于：NW中的N+区位于两个P+区的外侧，NW中的两个P+区位于PW与NW结合处的侧端；PW中的N+区位于PW与NW的结合处侧端，PW中的两个P+区则在该N+区的外侧。
5、如权利要求1所述的利用硅控整流器作为静电保护的器件结构，其特征在于：NW中的N+区在PMOS管的漏极一侧，并远离NW和PW的结合处；PW中的N+区位于PW与NW的结合处侧端，PW中的两个P+区则在该N+区的外侧。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101789428A (zh) * 2010-03-10 2010-07-28 浙江大学 一种内嵌pmos辅助触发可控硅结构
CN102208413A (zh) * 2010-03-31 2011-10-05 上海宏力半导体制造有限公司 内嵌晶闸管的pmos晶体管以及开关电路
CN102543991A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 上海华虹Nec电子有限公司 静电保护器件

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1248310C (zh) * 2002-04-02 2006-03-29 华邦电子股份有限公司 具有高触发电流的静电放电防护电路

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101789428A (zh) * 2010-03-10 2010-07-28 浙江大学 一种内嵌pmos辅助触发可控硅结构
CN101789428B (zh) * 2010-03-10 2012-01-04 浙江大学 一种内嵌pmos辅助触发可控硅结构
CN102208413A (zh) * 2010-03-31 2011-10-05 上海宏力半导体制造有限公司 内嵌晶闸管的pmos晶体管以及开关电路
CN102208413B (zh) * 2010-03-31 2015-01-21 上海华虹宏力半导体制造有限公司 内嵌晶闸管的pmos晶体管以及开关电路
CN102543991A (zh) * 2010-12-17 2012-07-04 上海华虹Nec电子有限公司 静电保护器件
CN102543991B (zh) * 2010-12-17 2014-04-16 上海华虹宏力半导体制造有限公司 静电保护器件

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