[实用新型]一种高压静电防护器件和电路有效
申请号: | 201922237365.7 | 申请日: | 2019-12-13 |
公开(公告)号: | CN210926016U | 公开(公告)日: | 2020-07-03 |
发明(设计)人: | 徐黎;杨佳;王瑶;周子琪;郑达真 | 申请(专利权)人: | 福建省福芯电子科技有限公司 |
主分类号: | H01L27/02 | 分类号: | H01L27/02;H01L29/06 |
代理公司: | 福州市景弘专利代理事务所(普通合伙) 35219 | 代理人: | 徐剑兵;张忠波 |
地址: | 350001 福建省福州市鼓楼区软*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高压 静电 防护 器件 电路 | ||
本实用新型公开一种高压静电防护器件和电路,其中高压静电防护器件,包括P型衬底,所述P型衬底上设置有N型隔离层,所述N型隔离层上设置有N阱注入区和P阱注入区,所述N阱注入区和P阱注入区并排设置,所述N阱注入区顶部中间设置有N+注入区,所述P阱注入区顶部中间设置有P+注入区,N+注入区用于作为器件的阴极,P+注入区用于作为器件的阳极。方案结构简单,可以实现高压静电防护,同时能够提供负电位的保护,且具有较强的兼容性,能够用于不同的工艺和耐压。
技术领域
本实用新型涉及半导体静电防护领域,尤其涉及一种高压静电防护器件和电路。
背景技术
静电防护(Electrostatic Discharge,ESD)是集成电路版图设计中的主要问题之一。现在集成电路发展迅速,工艺种类和芯片类型繁多,如何设计出一种通用的,简单的,有效的,小面积的高压ESD保护器件成为所有人关注的问题。
通常情况下,大家选择高压N金属氧化半导体(HVNMOS)晶体管或高压可控硅整流器(HVSCR)结构作为ESD保护器件,如图1和2所示。但是存在有如下问题:
1.如图1所示,HVNMOS作为ESD保护器件不能保护负电位(0V)的PAD,且面积较大;隔离HVNMOS虽然可以用在负电位的PAD上,但大多数情况下需要添加层次,且版图所需面积更大。
2.HVSCR结构作为ESD保护器件虽然有较小的面积和较高的ESD能力,但结构复杂且对工艺的兼容性不高。
实用新型内容
为此,需要提供一种高压静电防护器件和电路,解决现有ESD保护器件结构复杂问题。
为实现上述目的,发明人提供了一种高压静电防护器件,包括P型衬底,所述P型衬底上设置有N型隔离层,所述N型隔离层上设置有N阱注入区和P 阱注入区,所述N阱注入区和P阱注入区并排设置,所述N阱注入区顶部中间设置有N+注入区,所述P阱注入区顶部中间设置有P+注入区,N+注入区用于作为器件的阴极,P+注入区用于作为器件的阳极。
进一步地,所述N+注入区与P+注入区之间的所述N阱注入区和P阱注入区的尺寸与器件耐压值相关。
进一步地,所述N型隔离层被省去。
进一步地,所述N阱注入区和P阱注入区的数量为多个,所述N阱注入区和P阱注入区依次循环排列,相邻的所述N阱注入区之间设置有P阱注入区,相邻的所述P阱注入区之间设置有N阱注入区。
进一步地,所述器件表面覆盖有场氧化层,所述场氧化层上设置导电层,所述导电层分别与N+注入区、P+注入区连接。
进一步地,所述导电层为金属层。
本实用新型提供一种高压静电防护电路,所述电路包含有高压静电防护器件,所述高压静电防护器件为本实用新型任意一项实施例所述的高压静电防护器件,所述电路包含正电位点或者负电位点,所述高压静电防护器件的阳极、阴极分别与电路电源负极、正电位点连接或者所述高压静电防护器件的阳极、阴极分别与负电位点、电路电源正极连接。
区别于现有技术,上述技术方案结构简单,可以实现高压静电防护,同时能够提供负电位的保护,且具有较强的兼容性,能够用于不同的工艺和耐压。
附图说明
图1为背景技术所述一种简单结构的高压NMOS管剖面结构图;
图2为背景技术所述一种SCR静电防护器件结构图;
图3为本实用新型一种可选方案的剖面结构示意图;图4是本实用新型另一种可选方案的器件剖面结构示意图;
图5是图4所示器件的俯视图。
附图标记说明:
1、N+注入区;
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的