[发明专利]ESD保护器件、保护电路及制备方法

权利要求书

1.一种ESD保护器件，其特征在于，所述ESD保护器件包括：

半导体衬底，形成于所述半导体衬底上方的具有NMOS管的SCR结构、耦合结构及触发结构；其中，

所述耦合结构的一端与所述SCR结构的正极连接，另一端与所述SCR结构的负极连接，耦合电压输出与所述SCR结构中NMOS管的栅极连接；所述触发结构的一端与所述SCR结构的正极连接，另一端与所述SCR结构中寄生NPN管的基极连接；

其中，在所述SCR结构的正极有正ESD脉冲时，通过所述耦合结构将所述SCR结构中NMOS管的栅极电压拉高。

2.根据权利要求1所述的ESD保护器件，其特征在于，所述SCR结构包括：

阱区层，形成于所述半导体衬底上方，包括：N阱区及与其相邻的P阱区；

掺杂层，形成于所述阱区层上方，从左至右依次包括：第一N型掺杂区、第一P型掺杂区、第二N型掺杂区、第三N型掺杂区、第二P型掺杂区及第三P型掺杂区，所述第二N型掺杂区位于所述N阱区和所述P阱区的交界处上方，且所述第二N型掺杂区和所述第三N型掺杂区之间形成有沟道区；

栅极，形成于所述沟道区上方，所述第二N型掺杂区、所述第三N型掺杂区、所述沟道区及所述栅极共同构成NMOS管；

所述第一N型掺杂区与所述第一P型掺杂区连接并引出所述SCR结构的正极，所述第三N型掺杂区与所述第三P型掺杂区连接并引出所述SCR结构的负极；

其中，所述N阱区中形成有寄生PNP管及N阱寄生电阻，所述P阱区中形成有寄生NPN管及P阱寄生电阻；所述寄生PNP管的基极通过所述N阱寄生电阻与所述第一N型掺杂区连接，发射极与所述第一P型掺杂区连接，集电极与所述寄生NPN管的基极连接；所述寄生NPN管的基极与所述第二P型掺杂区连接，并通过所述P阱寄生电阻与所述第三P型掺杂区连接，发射极与所述第三N型掺杂区连接，集电极与所述寄生PNP管的基极连接。

3.根据权利要求2所述的ESD保护器件，其特征在于，所述SCR结构还包括：浅沟槽隔离，至少形成于所述第一N型掺杂区和所述第一P型掺杂区之间、所述第一P型掺杂区和所述第二N型掺杂区之间、所述第三N型掺杂区和所述第二P型掺杂区之间、所述第二P型掺杂区和所述第三P型掺杂区之间。

4.根据权利要求1所述的ESD保护器件，其特征在于，所述耦合结构包括：一二极管和一电阻，所述二极管的阴极与所述SCR结构的正极连接，阳极与所述SCR结构中NMOS管的栅极连接，并通过所述电阻与所述SCR结构的负极连接。

5.根据权利要求1所述的ESD保护器件，其特征在于，所述触发结构包括：N个串联的二极管，串联二极管的阳极与所述SCR结构的正极连接，阴极与所述SCR结构中寄生NPN管的基极连接；其中，N为大于等于1的正整数。

6.根据权利要求5所述的ESD保护器件，其特征在于，N个串联二极管的导通电压之和不小于所述SCR结构的正极和负极之间的电压差。

7.一种ESD保护电路，其特征在于，所述电路包括：至少一个如权利要求1-6任一项所述的ESD保护器件，连接于所述ESD保护电路的正极和负极之间；在所述ESD保护器件的数量大于等于2个时，多个所述ESD保护器件串联。

8.一种ESD保护器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

1)提供一半导体衬底，所述半导体衬底包括：第一区域、第二区域及第三区域；

2)于所述第一区域形成具有NMOS管的SCR结构，于所述第二区域形成耦合结构，于所述第三区域形成触发结构；

其中，所述耦合结构的一端与所述SCR结构的正极连接，另一端与所述SCR结构的负极连接，耦合电压输出与所述SCR结构中NMOS管的栅极连接；所述触发结构的一端与所述SCR结构的正极连接，另一端与所述SCR结构中寄生NPN管的基极连接。