[发明专利]一种内嵌PMOS触发的用于静电防护的可控硅在审

专利信息
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
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 pmos 触发 用于 静电 防护 可控硅
【说明书】:

技术领域

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。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于江苏艾伦摩尔微电子科技有限公司,未经江苏艾伦摩尔微电子科技有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201610156464.0/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top