[发明专利]一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅在审
申请号: | 201610156464.0 | 申请日: | 2016-03-18 |
公开(公告)号: | CN105702675A | 公开(公告)日: | 2016-06-22 |
发明(设计)人: | 董树荣;郭维 | 申请(专利权)人: | 江苏艾伦摩尔微电子科技有限公司 |
主分类号: | H01L27/02 | 分类号: | H01L27/02 |
代理公司: | 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 | 代理人: | 母秋松;董建林 |
地址: | 215300 江苏省苏州市昆*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 pmos 触发 用于 静电 防护 可控硅 | ||
技术领域
本发明涉及一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅,属于集成电路技术领域。
背景技术
自然界的静电放电(ESD)现象对集成电路的可靠性构成严重的威胁。在工业界,集成电路产品的失效30%都是由于遭受静电放电现象所引起的。而且随着集成电路的密度越来越大,一方面由于二氧化硅膜的厚度越来越薄(从微米到纳米),器件承受的静电压力越来越低;另一方面,容易产生、积累静电的材料如塑料,橡胶等大量使用,使得集成电路受到静电放电破坏的几率大大增加。
静电放电现象的模式通常分为四种:HBM(人体放电模式),MM(机器放电模式),CDM(组件充电放电模式)以及电场感应模式(FIM)。而最常见也是工业界产品必须通过的两种静电放电模式是HBM和MM。当发生静电放电时,电荷通常从芯片的一只引脚流入而从另一只引脚流出,此时静电电荷产生的电流通常高达几个安培,在电荷输入引脚产生的电压高达几伏甚至几十伏。如果较大的ESD电流流入内部芯片则会造成内部芯片的损坏,同时,在输入引脚产生的高压也会造成内部器件发生栅氧击穿现象,从而导致电路失效。因此,为了防止内部芯片遭受ESD损伤,对芯片的每个引脚都要进行有效的ESD防护,对ESD电流进行泄放。
在集成电路的正常工作状态下,静电放电保护器件是处于关闭的状态,不会影响输入输出引脚上的电位。而在外部静电灌入集成电路而产生瞬间的高电压的时候,这个器件会开启导通,迅速的排放掉静电电流。
然而随着CMOS工艺制程的不断进步,器件尺寸不断减小,核心电路承受ESD能力大大降低,对于低压IC(集成电路)的ESD防护而言,一个有效的静电放电防护器件必须能够保证相对低的触发电压(不能高于被保护电路的栅氧击穿电压),相对高的维持电压(对电源防护而言,要高于电源电压以避免闩锁效应),提供较强的ESD保护能力(ESD鲁棒性),并占用有限的布局面积。为了避免闩锁风险,可以通过提高维持电流,提高维持电压来解决。因此在保证低触发电压的优点的同时,进一步提高其维持电压显得十分必要。
作为一种常用的ESD防护结构,可控硅被广泛的应用于集成电路芯片I/O端口以及电源域的防护中。可控硅有着高鲁棒性、制造工艺简单等优点。但可控硅也有着开启速度慢,开启电压高,维持电压低等缺点,对集成电路输入输出端MOS管的栅极氧化层保护不能起到很好的效果。
发明内容
目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅。
技术方案:为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅,包括:P型衬底、N阱、P阱、P+注入区、N+注入区、多晶硅栅、浅槽隔离、阴极、阳极,所述N阱包括第一N阱、第二N阱,所述N+注入区包括第一N+注入区、第二N+注入区,所述P+注入区包括第一P+注入区、第二P+注入区,所述P型衬底上沿横向依次设置有第一N阱、P阱、第二N阱,所述第一N+注入区、第一P+注入区设置在第一N阱上,所述第二P+注入区跨设在第一N阱、P阱和第二N阱上,所述第二N+注入区设置在第二N阱上;所述多晶硅栅设置在第一N阱上的第一P+注入区与第二P+注入区之间的位置;所述第一N+注入区和外部结构之间通过浅槽隔离进行隔离,所述第一N+注入区和第一P+注入区之间通过浅槽隔离进行隔离,所述第二P+注入区和第二N+注入区之间通过浅槽隔离进行隔离,所述第二N+注入区和外部结构之间通过浅槽隔离进行隔离;所述第一N+注入区、第一P+注入区和多晶硅栅均接入阳极,所述第二N+注入区、第二P+注入区均接入阴极。
有益效果:本发明提供的一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅,通过多晶硅栅、第一P+注入区和第二P+注入区在第一N阱上构成PMOS结构,能够在降低可控硅触发电压的同时提高维持电压,从而减小它的ESD工作窗口。本设计结构简单,稳定可靠,维持电压高。
附图说明
图1为本发明的剖面正视图;
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
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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