[发明专利]触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法

说明书

本发明提供一种触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法，包括：位于衬底上的深N阱；相邻设置于深N阱内的N阱及P阱；以及，第一P+注入区及第二P+注入区，第一P+注入区设置于N阱内，第二P+注入区设置于N阱及P阱内，第一P+注入区与第二P+注入区之间设置有隔离区；第一P+注入区、N阱及第二P+注入区构成第一PNP三极管，第一P+注入区、N阱及P阱构成第二PNP三极管，N阱与第二P+注入区的接触面积可调。本发明的触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法将击穿电压不同的PNP三极管并联，通过调节并联部分的接触面积实现触发电压的可调；同时基于PNP三极管相当于背靠背的两个二极管结构实现正负信号的双向保护。

技术领域

本发明涉及静电保护领域，特别是涉及一种触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法。

背景技术

随着微电子器件向尺寸微缩和功能集成，芯片的静电防护(Electrostaticdischarge，ESD)变得越来越重要。一方面小尺寸器件的栅介质和隔离更薄，导致器件承受静电的能力变弱，从而ESD器件设计的窗口变窄；另一方面越来越多模块集成在硅基板上，导致芯片遭受ESD的风险越来越多。

ESD保护器件分为非滞回器件和回滞器件。非滞回器件在过了触发电压后，呈现低阻特性，从而泄放ESD冲击电流，如电阻、二极管等。回滞器件内部存在反馈环路，当到达触发电压后，器件电流增大，随后器件压降降低，进入维持滞回状态，形成低阻通路，从而泄放电流，如栅接地NMOS、栅控MOS、双极型晶体管等。相比于非滞回器件，滞回器件具有更强的保护能力和灵活性，但需要根据特定工艺进行设计，且难以进行电路仿真。

由于寄生的二极管能把负信号分流到地，因此大多数ESD器件仅允许单向正信号。然而，在一些应用中，如数字用户线接口、NFC天线等，在输入输出端口，正负信号都存在。因此，在这些环境下，需要一个双向ESD保护器件。现有技术中提出了一些可实现双向ED保护的器件，但是普遍存在击穿电压过低，触发电压难以控制，甚至还会引起其他电路控制和闩锁的问题。

因此，如何提出一种可实现触发电压可调的双向ESD保护器件已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种触发电压可调双向ESD保护器件、结构及制备方法，用于解决现有技术中ESD保护器件不能兼顾双向保护、触发电压可调等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种触发电压可调双向ESD保护结构，所述触发电压可调双向ESD保护结构至少包括：

位于衬底上的深N阱；

相邻设置于所述深N阱内的N阱及P阱；

以及，第一P+注入区及第二P+注入区，所述第一P+注入区设置于所述N阱内，所述第二P+注入区设置于所述N阱及所述P阱内，所述第一P+注入区与所述第二P+注入区之间设置有隔离区；

所述第一P+注入区、所述N阱及所述第二P+注入区构成第一PNP三极管，所述第一P+注入区、所述N阱及所述P阱构成第二PNP三极管，所述N阱与所述第一P+注入区的接触面积可调。

可选地，所述第一P+注入区远离所述第二P+注入区的一侧及所述第二P+注入区远离所述第一P+注入区的一侧均设置有隔离区。

更可选地，所述隔离区为浅沟槽隔离结构。

可选地，所述第一P+注入区引出阳极电极，所述第二P+注入区引出阴极电极。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种触发电压可调双向ESD保护结构的制备方法，所述触发电压可调双向ESD保护结构的制备方法至少包括：

提供一衬底，于所述衬底中形成深N阱；

于所述深N阱中形成相邻设置的N阱及P阱；