[实用新型]一种齐纳击穿的小回滞SCR结构的高压ESD保护器件

摘要

一种齐纳击穿的小回滞SCR结构的高压ESD保护器件，可用于片上IC的高压ESD保护电路。包括P型衬底、N型埋层、第一N阱、P阱、下沉P掺杂、第二N阱、隔离区、第一N+、第一P+、第二N+、第二P+、第三N+、第三P+、第四N+、第四P+、第五N+、第五P+、金属阳极、金属阴极。其中由第一金属阳极、金属阴极、第一N+、第一P+、第三N+、第三P+、第二N+、第二P+或由第二金属阳极、金属阴极、第五N+、第五P+、第三N+、第三P+、第四N+、第四P+构成齐纳击穿ESD电流泄放路径。齐纳击穿ESD电流泄放路径不仅可增强器件的ESD鲁棒性，还可提高器件的维持电压，适用于窄小ESD窗口的高压ESD保护。

主权项

一种齐纳击穿的小回滞SCR结构的高压ESD保护器件，其包括两条SCR结构的ESD电流泄放路径和两条齐纳击穿的ESD电流泄放路径，以提高维持电压和增强器件的ESD鲁棒性，其特征在于：包括P型衬底（101）、N型埋层（102）、第一N阱（103）、P阱（104）、第二N阱（105）、下沉P掺杂（106）、第一隔离区（107）、第二隔离区（108）、第三隔离区（109）、第四隔离区（110）、第五隔离区（111）、第六隔离区（112）、第七隔离区（113）、第八隔离区（114）、第九隔离区（115）、第一N+（116）、第一P+（117）、第二N+（118）、第二P+（119）、第三N+（120）、第三P+（121）、第四P+（122）、第四N+（123）、第五P+（124）、第五N+（125）、第一金属1（126）、第二金属1（127）、第三金属1（128）、第四金属1（129）、第五金属1（130）、第六金属1（131）、第一金属2（132）、第二金属2（133）、第三金属2（134）；所述N+埋层（102）在所述P型衬底（101）的表面部分区域中，在所述N+埋层（102）和所述P型衬底（101）的表面，从左到右依次分别为所述第一N阱（103）、所述P阱（104）和所述第二N阱（105)，所述第一N阱（103）的右侧与所述P阱（104）的左侧相连，所述P阱（104）的右侧与与所述第二N阱（105）的左侧相连，所述N+埋层（102）的左侧与所述第一N阱（103）、所述N+埋层（102）的左侧与所述第二N阱（105）的横向交叠横向长度必须大于某一定值；所述第一N阱（103）表面区域内从左到右依次设有所述第一N+（116）、所述第二隔离区（108）、所述第一P+（117）、所述第三隔离区（109），所述P型衬底（101）的左侧边缘与所述第一N+（116）之间设有所述第一隔离区（107），所述第一隔离区（107）的左侧与所述P型衬底（101）的左侧边缘相连，所述第一隔离区（107）的右侧与所述第一N+（116）左侧相连，所述第一N+（116）右侧与所述第二隔离区（108）的左侧相连，所述第二隔离区（108）的右侧与所述第一P+（117）的左侧相连，所述第一P+（117）的右侧与所述第三隔离区（109）的左侧相连；所述第二N+（118）横跨在所述第一N阱（103）与所述P阱（104）的表面部分区域，所述第二N+（118）与所述第一P+（117）之间设有所述第三隔离区（109）；所述第三隔离区（109）的右侧与所述第二N+（118）的左侧相连；所述P阱（104）表面区域内从左到右依次设有设有所述第二P+（119）、所述下沉P掺杂（106）和所述第四P+（122），所述下沉P掺杂（106）表面区域内从左到右依次设有所述第四隔离区（110）、所述第三N+（120）、所述第五隔离区（111）、所述第三P+（121）和所述第六隔离区（112），所述第二N+（118）的右侧与所述第二P+（119）的左侧之间的横向间距可以根据不同ESD设计窗口需求合理调节控制；所述第二P+（119）横跨在所述P阱（104）与所述下沉P掺杂（106）的表面部分区域，所述第二N+（118）的左侧与所述第二P+（119）的右侧之间在水平方向上必须预留某一固定值的间隔，所述第二P+（119）的右侧与所述第四隔离区（110）的左侧相连，所述第四隔离区（110）的右侧与所述第三N+（120）的左侧相连，所述第三N+（120）的右侧与所述第五隔离区（111）的左侧相连，所述第五隔离区（111）的右侧与所述第三P+（121）的左侧相连，所述第三P+（121）的右侧与所述第六隔离区（112）的左侧相连，所述第六隔离区（112）的右侧与所述第四P+（122）的左侧相连；所述第四N+（123）横跨在所述P阱（104）与所述第二N阱（105）之间的表面部分区域，所述第四P+（122）与所述第四N+（123）之间在水平方向上必须预留某一固定值的间隔，所述第四P+（122）的右侧与所述第四N+（123）的左侧之间的横向间距可以根据不同ESD设计窗口需求合理调节控制；所述第二N阱（105）表面区域内从左到右依次设有所述第七隔离区（113）、所述第五P+（124）、所述第八隔离区（114）和所述第五N+（125），所述第四N+（123）与所述第五P+（124）之间设有所述第七隔离区（113），所述第五N+（125）与所述P型衬底（101）右侧边缘之间设有所述第九隔离区（115），所述第四N+（123）的右侧与所述七隔离区（113）的左侧相连，所述第七隔离区（113）的右侧与所述第五P+（124）的左侧相连，所述第五P+（124）的右侧与所述第八隔离区（114）的左侧相连，所述第八隔离区（114）的右侧与所述第五N+（125）的左侧相连，所述第五N+（125）的右侧与所述第九隔离区（115）的左侧相连，所述第九隔离区（115）的右侧与P型衬底（101）的右侧边缘相连；所述第一金属1（126）、所述第二金属1（127）分别与所述第一N+（116）、所述第一P+（117）相连，所述第一金属2（132）和所述第一金属1（126)均与所述第二金属1（127）相连，构成器件的第一金属阳极，所述第五金属1（130）、所述第六金属1（131）分别与所述第五P+（124）、所述第五N+（125）相连，所述第三金属2（134）和所述第五金属1（130)均与所述第六金属1（131）相连，构成器件的第二金属阳极；所述第三金属1（128）、所述第四金属1（129）分别与所述第三N+（120）、所述第三P+（121）相连，所述第二金属2（133）和所述第三金属1（128)均与所述第四金属1（129）相连，构成器件的金属阴极。