[发明专利]多叉指静电保护器件

说明书

本发明提供一种多叉指静电保护器件，包括衬底，衬底上设有深N阱，深N阱内设有第一P阱、第二P阱、第三P阱，第二P阱位于第一P阱和第三P阱的中间，第一P阱内设有第一P+注入区、第一N+注入区、第二N+注入区，第一P阱与第二P阱之间设有第二P+注入区、第三N+注入区、第三P+注入区，第二P阱内设有第四P+注入区、第四N+注入区、N+/P+掺杂注入区、第五N+注入区、第五P+注入区，第四P+注入区以及第五P+注入区均与深N阱跨接，N+/P+掺杂注入区内设有多个交替设置的N+注入区和P+注入区，该多叉指静电保护器件以N+/P+掺杂注入区为对称中心对称设置。本发明能够解决导通不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及集成电路静电防护技术领域，特别是涉及一种多叉指静电保护器件。

背景技术

LDMOS(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，横向扩散金属氧化物半导体)器件广泛应用于电源管理芯片，如DC-DC转换器、AC-DC转换器等。随着集成电路向高速、高压方向发展，LDMOS器件的静电保护能力弱成为限制其发展的瓶颈。因此，如何提高LDMOS器件的静电保护能力(Electro-Static discharge，ESD)，成为研究的热点。

SCR(Silicon Controlled Rectifier，可控硅器件)由于具有较强的静电泄放能力，常被用于嵌入到LDMOS器件中，形成LDMOS-SCR器件，以提升LDMOS 器件的抗静电能力。其中，基于SCR的多叉指可控硅静电保护器件得到发展和应用，请参阅图5至图7，现有的多叉指可控硅静电保护器件，其存在导通不均匀的问题，当中间两个叉指的SCR触发后，会使阳极电压拉低，钳位在较低的电压，从而导致外层叉指无法导通，当中间两个叉指的二次击穿电压低于触发电压时，会导致其他叉指根本无法导通，导致四个叉指只能等效于2个叉指的 ESD泄放电流能力，两个叉指只能等效于单个叉指的ESD泄放电流能力，限制了多叉指可控硅静电保护器件的泄放电流能力。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种多叉指静电保护器件，以解决导通不均匀的问题。

一种多叉指静电保护器件，包括衬底，所述衬底上设有深N阱，所述深N 阱内设有第一P阱、第二P阱、第三P阱，所述第二P阱位于所述第一P阱和所述第三P阱的中间，所述第一P阱内设有第一P+注入区、第一N+注入区、第二N+注入区，所述第一P阱与所述第二P阱之间设有第二P+注入区、第三 N+注入区、第三P+注入区，所述第二P阱内设有第四P+注入区、第四N+注入区、N+/P+掺杂注入区、第五N+注入区、第五P+注入区，所述第四P+注入区以及所述第五P+注入区均与所述深N阱跨接，所述N+/P+掺杂注入区内设有多个交替设置的N+注入区和P+注入区，所述第二P阱与所述第三P阱之间设有第六P+注入区、第六N+注入区、第七P+注入区，所述第三P阱内设有第七N+ 注入区、第八N+注入区、第八P+注入区，所述第一P+注入区、所述第一N+ 注入区、所述N+/P+掺杂注入区连接阴极，所述第二N+注入区、所述第二P+ 注入区、第三N+注入区、第三P+注入区、第四P+注入区、第四N+注入区连接阳极，所述多叉指静电保护器件以所述N+/P+掺杂注入区为对称中心对称设置。

根据上述的多叉指静电保护器件，通过在最内层阴极区的第二P阱中加入与深N阱跨接的第四P+注入区以及第五P+注入区，能够降低最内层叉指的触发电压，使得最内层的SCR先导通，产生的载流子有一部分会通过金属连线流到外层的第一P阱和第二P阱，促使外层通过N+/P+掺杂注入区中的N+注入区与第二P阱的雪崩击穿，从而使外层SCR结构紧随内层SCR导通，这相当于改变原有的触发方式，使内层叉指先触发，然后使第二P阱内反向偏置PN结触发外层叉指，保证导通更加均匀，且该器件能够增加维持电压，在最内层共用的第二P阱中，使用N+注入区与P+注入区交替的版图方式，减小内层叉指器件的有效发射极面积，降低发射极效率，同时使第二P阱内的NPN晶体管的基极 -发射极电压钳位，减弱SCR的强度，从而提高维持电压。

另外，本发明提出的多叉指静电保护器件，还可以具有如下附加的技术特征：