CN205595330U - 一种内嵌pmos触发的用于静电防护的可控硅 - Google Patents
一种内嵌pmos触发的用于静电防护的可控硅 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205595330U CN205595330U CN201620210816.1U CN201620210816U CN205595330U CN 205595330 U CN205595330 U CN 205595330U CN 201620210816 U CN201620210816 U CN 201620210816U CN 205595330 U CN205595330 U CN 205595330U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- injection region
- trap
- injection
- injection domain
- silicon controlled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅，包括：P型衬底、N阱、P阱、P+注入区、N+注入区、多晶硅栅、浅槽隔离、阴极、阳极，所述N阱包括第一N阱、第二N阱，所述N+注入区包括第一N+注入区、第二N+注入区，所述P+注入区包括第一P+注入区、第二P+注入区；通过多晶硅栅、第一P+注入区和第二P+注入区在第一N阱上构成PMOS结构，能够在降低可控硅触发电压的同时提高维持电压，从而减小它的ESD工作窗口。本实用新型提供的一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅，本设计结构简单，稳定可靠，维持电压高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅，属于集成电路技术领域。
背景技术
自然界的静电放电（ESD）现象对集成电路的可靠性构成严重的威胁。在工业界，集成电路产品的失效30%都是由于遭受静电放电现象所引起的。而且随着集成电路的密度越来越大，一方面由于二氧化硅膜的厚度越来越薄（从微米到纳米），器件承受的静电压力越来越低；另一方面，容易产生、积累静电的材料如塑料，橡胶等大量使用，使得集成电路受到静电放电破坏的几率大大增加。
静电放电现象的模式通常分为四种：HBM（人体放电模式），MM（机器放电模式），CDM（组件充电放电模式）以及电场感应模式（FIM）。而最常见也是工业界产品必须通过的两种静电放电模式是HBM和MM。当发生静电放电时，电荷通常从芯片的一只引脚流入而从另一只引脚流出，此时静电电荷产生的电流通常高达几个安培，在电荷输入引脚产生的电压高达几伏甚至几十伏。如果较大的ESD电流流入内部芯片则会造成内部芯片的损坏，同时，在输入引脚产生的高压也会造成内部器件发生栅氧击穿现象，从而导致电路失效。因此，为了防止内部芯片遭受ESD损伤，对芯片的每个引脚都要进行有效的ESD防护，对ESD电流进行泄放。
在集成电路的正常工作状态下，静电放电保护器件是处于关闭的状态，不会影响输入输出引脚上的电位。而在外部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，迅速的排放掉静电电流。
然而随着CMOS工艺制程的不断进步，器件尺寸不断减小，核心电路承受ESD能力大大降低，对于低压IC（集成电路）的ESD防护而言，一个有效的静电放电防护器件必须能够保证相对低的触发电压（不能高于被保护电路的栅氧击穿电压），相对高的维持电压（对电源防护而言，要高于电源电压以避免闩锁效应），提供较强的ESD保护能力（ESD鲁棒性），并占用有限的布局面积。为了避免闩锁风险，可以通过提高维持电流，提高维持电压来解决。因此在保证低触发电压的优点的同时，进一步提高其维持电压显得十分必要。
作为一种常用的ESD防护结构，可控硅被广泛的应用于集成电路芯片I/O端口以及电源域的防护中。可控硅有着高鲁棒性、制造工艺简单等优点。但可控硅也有着开启速度慢，开启电压高，维持电压低等缺点，对集成电路输入输出端MOS管的栅极氧化层保护不能起到很好的效果。
实用新型内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅，包括：P型衬底、N阱、P阱、P+注入区、N+注入区、多晶硅栅、浅槽隔离、阴极、阳极，所述N阱包括第一N阱、第二N阱，所述N+注入区包括第一N+注入区、第二N+注入区，所述P+注入区包括第一P+注入区、第二P+注入区，所述P型衬底上沿横向依次设置有第一N阱、P阱、第二N阱，所述第一N+注入区、第一P+注入区设置在第一N阱上，所述第二P+注入区跨设在第一N阱、P阱和第二N阱上，所述第二N+注入区设置在第二N阱上；所述多晶硅栅设置在第一N阱上的第一P+注入区与第二P+注入区之间的位置；所述第一N+注入区和外部结构之间通过浅槽隔离进行隔离，所述第一N+注入区和第一P+注入区之间通过浅槽隔离进行隔离，所述第二P+注入区和第二N+注入区之间通过浅槽隔离进行隔离，所述第二N+注入区和外部结构之间通过浅槽隔离进行隔离；所述第一N+注入区、第一P+注入区和多晶硅栅均接入阳极，所述第二N+注入区、第二P+注入区均接入阴极。
有益效果：本实用新型提供的一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅，通过多晶硅栅、第一P+注入区和第二P+注入区在第一N阱上构成PMOS结构，能够在降低可控硅触发电压的同时提高维持电压，从而减小它的ESD工作窗口。本设计结构简单，稳定可靠，维持电压高。
附图说明
图1为本发明的剖面正视图；
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1、图2所示，一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅，包括：P型衬底1、N阱、P阱4、P+注入区、N+注入区、多晶硅栅9、浅槽隔离10、阳极11、阴极12，所述N阱包括第一N阱2、第二N阱3，所述N+注入区包括第一N+注入区5、第二N+注入区6，所述P+注入区包括第一P+注入区7、第二P+注入区8，所述P型衬底1上沿横向依次设置有第一N阱2、P阱4、第二N阱3，所述第一N+注入区5、第一P+注入区7设置在第一N阱2上，所述第二P+注入区8跨设在第一N阱2、P阱4和第二N阱3上，所述第二N+注入区6设置在第二N阱3上；所述多晶硅栅9设置在第一N阱2上的第一P+注入区7与第二P+注入区8之间的位置；所述第一N+注入区5和外部结构之间通过浅槽隔离10进行隔离，所述第一N+注入区5和第一P+注入区7之间通过浅槽隔离10进行隔离，所述第二P+注入区8和第二N+注入区6之间通过浅槽隔离10进行隔离，所述第二N+注入区6和外部结构之间通过浅槽隔离10进行隔离；所述第一N+注入区5、第一P+注入区7和多晶硅栅9均接入阳极11，所述第二N+注入区6、第二P+注入区8均接入阴极12。
当产生ESD信号后，由多晶硅栅、第一P+注入区和第二P+注入区构成的PMOS的漏极PN结处首先产生雪崩击穿。空穴将从第一P+注入区流入到第二P+注入区，此时泄放一部分电流。同时由于部分电流路径是通过P阱的，这样导致P阱上的寄生电阻存在压降。随着压降达到一定数值时，P阱与第二N阱形成的PN结正向偏置，最终导致可控硅结构开启，来泄放大部分的电流。
由于PMOS和可控硅的触发电压以及导通电阻的差异，将导致PMOS以及可控硅的相继开启，并最终由可控硅作为泄放电流的主要途径。维持电压会随着多晶硅栅宽度的减小而增大，因此还可以通过改变这个距离来调节防护器件的维持电压。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅，包括：P型衬底、N阱、P阱，其特征在于：还包括：P+注入区、N+注入区、多晶硅栅、浅槽隔离、阴极、阳极，所述N阱包括第一N阱、第二N阱，所述N+注入区包括第一N+注入区、第二N+注入区，所述P+注入区包括第一P+注入区、第二P+注入区，所述P型衬底上沿横向依次设置有第一N阱、P阱、第二N阱，所述第一N+注入区、第一P+注入区设置在第一N阱上，所述第二P+注入区跨设在第一N阱、P阱和第二N阱上，所述第二N+注入区设置在第二N阱上；所述多晶硅栅设置在第一N阱上的第一P+注入区与第二P+注入区之间的位置；所述第一N+注入区和外部结构之间通过浅槽隔离进行隔离，所述第一N+注入区和第一P+注入区之间通过浅槽隔离进行隔离，所述第二P+注入区和第二N+注入区之间通过浅槽隔离进行隔离，所述第二N+注入区和外部结构之间通过浅槽隔离进行隔离；所述第一N+注入区、第一P+注入区和多晶硅栅均接入阳极，所述第二N+注入区、第二P+注入区均接入阴极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620210816.1U CN205595330U (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种内嵌pmos触发的用于静电防护的可控硅 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620210816.1U CN205595330U (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种内嵌pmos触发的用于静电防护的可控硅 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205595330U true CN205595330U (zh) | 2016-09-21 |
Family
ID=56929699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620210816.1U Active CN205595330U (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种内嵌pmos触发的用于静电防护的可控硅 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205595330U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107424990A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-12-01 | 深圳市环宇鼎鑫科技有限公司 | 半导体器件及其单元、电路结构及其单元、电路系统 |
-
2016
- 2016-03-18 CN CN201620210816.1U patent/CN205595330U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107424990A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-12-01 | 深圳市环宇鼎鑫科技有限公司 | 半导体器件及其单元、电路结构及其单元、电路系统 |
| CN107424990B (zh) * | 2017-03-31 | 2019-03-22 | 深圳市环宇鼎鑫科技有限公司 | 半导体器件及其单元、电路结构及其单元、电路系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102254912B (zh) | 一种内嵌p型mos管辅助触发的可控硅器件 | |
| CN102034858A (zh) | 一种用于射频集成电路静电放电防护的双向可控硅 | |
| CN107017248A (zh) | 一种基于浮空阱触发的低触发电压scr结构 | |
| CN105702675A (zh) | 一种内嵌pmos触发的用于静电防护的可控硅 | |
| CN103390618B (zh) | 内嵌栅接地nmos触发的可控硅瞬态电压抑制器 | |
| CN105489603A (zh) | 一种pmos触发ldmos-scr结构的高维持电压esd保护器件 | |
| CN103354236A (zh) | 内嵌齐纳二极管结构的可控硅瞬态电压抑制器 | |
| CN104241274B (zh) | 一种基于横向pnp结构的双向esd保护器件 | |
| CN102034857B (zh) | 一种pmos场效应晶体管辅助触发的双向可控硅 | |
| CN104600068B (zh) | 一种基于纵向npn结构的高压双向esd保护器件 | |
| CN205388971U (zh) | 一种pmos触发ldmos-scr结构的高维持电压esd保护器件 | |
| CN101789428B (zh) | 一种内嵌pmos辅助触发可控硅结构 | |
| CN109166850A (zh) | 集成电路静电防护的二极管触发可控硅 | |
| CN103094278B (zh) | Pmos嵌入的低压触发用于esd保护的scr器件 | |
| CN104269401A (zh) | 一种基于scr结构的新型esd保护器件 | |
| CN205595330U (zh) | 一种内嵌pmos触发的用于静电防护的可控硅 | |
| CN109411468A (zh) | 可控硅静电保护器件 | |
| CN204558468U (zh) | 一种具有双回滞特性的用于静电防护的可控硅 | |
| CN102270658B (zh) | 一种低触发电压低寄生电容的可控硅结构 | |
| CN102148241B (zh) | 一种耦合电容触发可控硅器件 | |
| CN201041806Y (zh) | 一种增大静电电流有效流通面积的esd防护器件 | |
| CN101017819A (zh) | 一种利用多晶硅构建esd泄放通道的防护电路 | |
| CN104810386B (zh) | 一种基于二维设计的高面积效率二极管触发可控硅 | |
| CN101814498B (zh) | 一种内嵌nmos辅助触发可控硅结构 | |
| CN208848907U (zh) | 集成电路静电防护的二极管触发可控硅 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210423 Address after: Room 295, block B, science and technology innovation center, 128 Shuanglian Road, Haining Economic Development Zone, Haining City, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Heining Bernstein Biotechnology Co.,Ltd. Address before: 215300, Suzhou, Jiangsu Province, Yushan Town, Kunshan City, 1699 South Gate Road, 11 floor, -1109 Patentee before: JIANGSU ALLENMOORE MICROELECTRONICS Co.,Ltd. |