[发明专利]提高失效电压的双向假栅深阱静电保护器件及其制作方法

权利要求书

1.一种提高失效电压的双向假栅深阱静电保护器件，其特征在于：包括P型衬底；

所述P型衬底中设有N型埋层和高压N阱，且高压N阱位于N型埋层上方；

所述高压N阱内从左至右依次设有第一P阱、N阱和第二P阱，且N阱左右两端紧贴第一P阱、第二P阱；

所述第一P阱中从左至右设有第一P+注入区、第一N+注入区；

所述第一P阱与N阱之间横跨有第一硼离子注入区；

所述N阱与第二P阱之间横跨有第二硼离子注入区；

所述N阱的表面设有第一多晶硅假栅，第一多晶硅假栅左侧与第一硼离子注入区右侧接触，第一多晶硅假栅右侧与第二硼离子注入区左侧接触；

所述第二P阱中从左至右设有第二N+注入区、第二P+注入区；

所述第一硼离子注入区、第一多晶硅假栅、第二硼离子注入区构成多晶硅假栅深阱硼离子结构，多晶硅假栅深阱硼离子结构使正反方向ESD脉冲应力在N型埋层内泄放。

2.根据权利要求1所述的提高失效电压的双向假栅深阱静电保护器件，其特征在于：所述第一P+注入区左侧与P型衬底左侧边缘之间设有第一场氧隔离区；第一P+注入区右侧与第一N+注入区左侧之间设有第二场氧隔离区；所述第一P阱表面设有第一多晶硅栅，第一多晶硅栅左侧与第一N+注入区右侧接触，第一多晶硅栅右侧与第一硼离子注入区左侧接触；所述第二P阱表面设有第二多晶硅栅，第二多晶硅栅左侧与第二硼离子注入区右侧接触，第二多晶硅栅右侧与第二N+注入区左侧接触；第二N+注入区右侧与第二P+注入区左侧之间设有第三场氧隔离区；第二P+注入区右侧与P型衬底右侧边缘之间设有第四场氧隔离区。

3.根据权利要求2所述的提高失效电压的双向假栅深阱静电保护器件，其特征在于：所述第一P+注入区、第一N+注入区、第一多晶硅栅连接在一起并作为器件的阴极；所述第二多晶硅栅、第二N+注入区、第二P+注入区连接在一起并作为器件的阳极。

4.根据权利要求2所述的提高失效电压的双向假栅深阱静电保护器件，其特征在于：所述第一场氧隔离区的左半部分位于P型衬底和高压N阱的表面，所述第一场氧隔离区的右半部分位于第一P阱的表面；所述第一硼离子注入区的左半部分位于第一P阱的表面，所述第一硼离子注入区右半部分位于N阱的表面；所述第二硼离子注入区的左半部分位于N阱的表面，所述第二硼离子注入区的右半部分位于第二P阱的表面；所述第四场氧隔离区的左半部分位于第二P阱的表面，所述第四场氧隔离区的右半部分位于高压N阱和P型衬底的表面。

5.根据权利要求3所述的提高失效电压的双向假栅深阱静电保护器件，其特征在于：当高压正向ESD脉冲应力来到器件阳极，器件阴极接地电位时，所述第二P阱、N阱、第一P阱构成一横向PNP三极管结构，同时所述N阱、第一P阱和第一N+注入区构成第一横向NPN三极管结构，横向PNP三极管的基极与第一横向NPN三极管的集电极通过N阱的寄生电阻相连接，第一横向NPN三极管的基极与横向PNP三极管的集电极通过第一P阱的寄生电阻相连接，即横向PNP三极管和第一横向NPN三极管形成了SCR结构。

6.根据权利要求5所述的提高失效电压的双向假栅深阱静电保护器件，其特征在于：当高压反向ESD脉冲应力来到器件阳极，器件阴极接地电位时，所述第一P阱、N阱、第二P阱构成一横向PNP三极管结构，同时所述N阱、第二P阱和第二N+注入区构成第二横向NPN三极管结构，横向PNP三极管的基极与第二横向NPN三极管的集电极通过N阱的寄生电阻相连接，第二横向NPN三极管的基极与横向PNP三极管的集电极通过第二P阱的寄生电阻相连接，即横向PNP三极管和第二横向NPN三极管形成了SCR结构。

7.根据权利要求6所述的提高失效电压的双向假栅深阱静电保护器件，其特征在于：当高压正向ESD脉冲应力来到器件阳极，器件阴极接地电位时，器件的触发电压由N阱和第一硼离子注入区的雪崩击穿电压决定；当高压反向ESD脉冲应力来到器件阳极，器件阴极接地电位时，器件的触发电压由N阱和第二硼离子注入区的雪崩击穿电压决定。