[发明专利]SiGe工艺中基于SCR的ESD防护器

说明书

SiGe工艺中基于SCR的ESD防护器，包括自下而上依次设置衬底，n阱区，p阱区，隔离槽，n阱接触n+区，SiGe_p+区，n+区，p阱接触p+区，在SiGe_p+层与n阱区界面处的能带存在明显的凸起，阻碍了载流子的注入，降低寄生PNP管的增益，削弱SCR内部的正反馈机制，本发明一种SiGe工艺下的基于SCR的新型ESD防护器件能够在不改变常规基于SCR的ESD防护器件结构掺杂浓度，尺寸等关键参数的情况下，显著提高维持电压，能更好的适用于集成电路ESD防护领域中低压窄窗口。

技术领域

本发明属于微电子学与固体电子学技术领域，具体涉及SiGe工艺中基于SCR的ESD防护器。

背景技术

静电放电(ESD)是一种常见的自然现象，在集成电路领域，静电放电是引起电子产品失效、可靠性降低的主要原因之一。随着半导体集成电路的迅速发展，器件特征尺寸不断缩小，遭受静电损伤的风险也随之增大，因此如何有效进行静电防护变得越来越重要。

近年来，由于SiGe(锗硅)异质结工艺既能给出高频器件的解决方案又能和普通Si工艺具有较好的兼容性，因此在射频微波领域得到广泛应用，同时在SiGe(锗硅)工艺下芯片的静电防护问题也越来越被广泛关注。硅控制整流器(SCR)由于其优异的单位面积电流泄放能力，在静电防护领域备受推崇，但传统结构的SCR(硅控制整流器)用作ESD(静电防护)器件时，导通时内部寄生的NPN(NPN型双极晶体管)与PNP(PNP型双极晶体管)相互提供基区电流形成强的正反馈效应，导致其触发后发生明显的回滞(snapback)现象，因此它的维持电压较低，容易引起闩锁(latch up)效应。在SiGe(锗硅)工艺下为了更好的满足ESD(静电防护)设计窗口的要求，需要对传统的SCR(硅控制整流器)进行改进，提高维持电压，避免闩锁效应。因此，如何在SiGe(锗硅)工艺下利用能带工程技术改进传统SCR(硅控制整流器)器件，进一步发挥其在静电防护领域的优势是一个值得关注的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供SiGe工艺中基于SCR的ESD防护器，该器件能够显著提高SCR的维持电压，从而更好的满足ESD设计窗口。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，SiGe工艺中基于SCR的ESD防护器，包括自下而上依次设置的衬底(1)，n阱区(2)，p阱区(3)，隔离槽(4)，n阱接触n+区(5)，SiGe_p+区(6)，n+区(7)，p阱接触p+区(8)；n阱区(2)和p阱区(3)并列设在衬底(1)上部；n阱区(2)上部从左至右为隔离槽(4)、n阱接触n+区(5)、SiGe_p+区(6)；p阱区(3)上部从左至右设有n+区(7)、p阱接触p+区(8)。

所述n阱区(2)由厚度为0.8μm～0.95μm的Si组成，掺杂类型为As离子，掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3。

所述p阱区(3)由厚度为0.8μm～0.95μm的Si组成，掺杂类型为B离子，掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3。

所述隔离槽(4)的材料采用SiO₂，宽度为0.6μm～1μm，厚度为0.2μm。

所述n阱接触n+区(5)与n+区(7)的材质采用Si，宽度为1μm，厚度为0.05μm，掺杂类型为As离子，掺杂浓度为1×10²⁰cm^-3。

所述SiGe_p+区(6)为SiGe层，宽度为1μm，厚度为0.05μm，掺杂类型为B离子，掺杂浓度为1×10²⁰cm^-3。

所述p阱接触p+区8材质采用Si，宽度为1μm，厚度为0.05μm，掺杂类型为B离子，掺杂浓度为1×10²⁰cm^-3。

本发明的有益效果是：