[发明专利]一种用于ESD保护的双向SCR结构

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种SCR结构，尤其涉及一种用于ESD保护的双向SCR结构。

背景技术

可控硅 （Silicon controlled rectifier – SCR）也叫晶闸管，在功率器件中广泛应用，因为它可以在高阻态与低阻态之间切换，可用作电源开关，然而它同时也是十分有效的 ESD 保护器件，由于其维持电压很低，所以能够承受很高的ESD 电流，因此，SCR 天然具有高的ESD 鲁棒性。相较其他 ESD 保护器件，SCR 器件的单位面积 ESD 保护能力最强。一般SCR器件为单方向ESD 保护器件，在另外一个方向的ESD保护由寄生二极管或者并联一个二极管来完成。采用额外的二极管来进行另外一个方向的ESD保护，会增大版图面积。在一些有负电压的电路中，如果IO电压低于-0.7V,GND电压为0V，采用二极管进行反方向保护是，二极管在正常工作时就会导通，产生漏电，必须采用双向SCR结构进行保护。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明创造提供了一种用于ESD保护的双向SCR结构，在P型衬底中间上部设有DNW阱；所述的DNW阱里形成PWell阱和NWell阱，PWell阱上设有第一P+注入区和第一N+注入区；所述的P型衬底的一侧上部设有第二P+注入区和第二N+注入区，另一侧上部设有第三P+注入区和第三N+注入区。解决了现有技术中存在的实现双向ESD保护器件时，需要在在一般的SCR器件的基础上，设置寄生二极管或者并联一个二极管来完成，增大了版图面积的技术问题。

为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案是：一种用于ESD保护的双向SCR结构，包括有P型衬底，其特征在于：在P型衬底中间上部设有DNW阱；

所述的DNW阱里形成PWell阱和NWell阱，PWell阱上设有第一P+注入区和第一N+注入区；

所述的P型衬底的一侧上部设有第二P+注入区和第二N+注入区，另一侧上部设有第三P+注入区和第三N+注入区。

从所述的第一P+注入区依次到PWell阱、DNW阱、P型衬底，第二N+注入区和第三N+注入区，构成正向ESD电流释放路径SCR1；从所述的第二P+注入区和第三P+注入区依次到P型衬底、DNW阱、PWell阱，第一N+注入区，构成反向ESD电流释放路径SCR2。

所述的从第一P+注入区依次到PWell阱、DNW阱、P型衬底，第二N+注入区的通路长度等于从第一P+注入区依次到PWell阱、DNW阱、P型衬底，第三N+注入区的通路长度。

所述的从第二P+注入区依次到P型衬底、DNW阱PWell阱，第一N+注入区的通路长度等于从第三P+注入区依次到P型衬底、DNW阱PWell阱，第一N+注入区的通路长度。

所述的第一P+注入区和第一N+注入区形成T1端口；第二P+注入区和第二N+注入区，第三P+注入区和第三N+注入区形成T2端口，T1端口设置在中间，T2端口分别设置在两边，为对称性结构。

所述的DNW阱里中间形成PWell阱，PWell阱的外侧形成NWell阱。

本发明创造的有益效果在于：本发明通过在P型衬底中间上部设有DNW阱；所述的DNW阱里形成PWell阱和NWell阱，PWell阱上设有第一P+注入区和第一N+注入区；所述的P型衬底的一侧上部设有第二P+注入区和第二N+注入区，另一侧上部设有第三P+注入区和第三N+注入区，提供了一种双向SCR结构，在保证双向保护的基础上能够最大程度的缩减版图面积。

附图说明

图1：为现有的单向SCR ESD保护结构。

图2：为本发明创造结构示意图。

具体实施方式

一种用于ESD保护的双向SCR结构，包括有P型衬底1，其特征在于：

在P型衬底1中间上部设有DNW阱2，DNW阱2里形成PWell阱3和NWell阱4，PWell阱3上设有第一P+注入区5和第一N+注入区6。P型衬底1的一侧上部设有第二P+注入区7和第二N+注入区8，另一侧上部设有第三P+注入区9和第三N+注入区10。

从第一P+注入区5依次到PWell阱3、DNW阱2、P型衬底1，第二N+注入区8和第三N+注入区10，构成正向ESD电流释放路径SCR1；从第二P+注入区7和第三P+注入区9依次到P型衬底1、DNW阱2、PWell阱3，第一N+注入区6，构成反向ESD电流释放路径SCR2。