[实用新型]一种双向防静电ESD器件

说明书

本实用新型公开了一种双向防静电ESD器件，包括一个P型衬底，在其上方设置BN，BN上方设置两个P阱，所述两个P阱由一个N阱隔开，两个P阱外侧亦设置有N阱，两个P阱内都设有P型重掺杂和N型重掺杂，一个P阱内的P型重掺杂和N型重掺杂连接一号端口，另一个P阱内的P型重掺杂和N型重掺杂连接二号端口，其特征在于，两个P阱和N阱之间也设置有P型重掺杂。上述结构使得保持SCR双向都可以通过PNPN结构泄放ESD的电流，且SCR开启电压较原结构降低；此外，上述设计使得本实用新型可以通过调整掺杂区域的大小和长度等参数来调整调整SCR的开启电压和保持电压。

技术领域

本实用新型涉及电子器件领域，具体涉及一种双向防静电ESD器件。

背景技术

要成功的设计双向防静电的ESD(静电放电保护器件)器件必须要用双向的ESD保护器件，包括二极管，GGNMOS(栅极接地N-MOS)，SCR(可控硅整流管)等，大部分的ESD保护器件都提供单向的ESD保护，要想有效做到双向的保护，必须采用串并联或正反向组合方式。但这几种组合方式对器件的隔离都有要求，会增加器件之间的保护环，增大面积。

目前多采用SCR的结构设计防静电ESD器件，存在SCR开启电压过大，保持电压过低，极易造成IC的闩锁现象。也可以采用串联SCR的方式解决双向防静电，但是会需要设计足够的器件隔离，采用足够宽的保护环，才可以保证隔离要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不增加保护环的双向防静电ESD器件，降低SCR的开启电压，同时提高该器件的保持电压，以解决上述背景技术中提及的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的采取的技术方案为：

一种双向防静电ESD器件，包括一个P型衬底，在其上方设置BN(埋层)，BN上方设置两个P阱，所述两个P阱由一个N阱隔开，两个P阱外侧亦设置有N阱，两个P阱内都设有P型重掺杂和N型重掺杂，一个P阱内的P型重掺杂和N型重掺杂连接一号端口，另一个P阱内的P型重掺杂和N型重掺杂连接二号端口，其特征在于，两个P阱和N阱之间也设置有 P型重掺杂。

本实用新型的器件中，采用了对称的结构，可以将端口1用于阳极，端口2用于阴极，也可以切换方向，可以满足双向静电的保护需求，在两个P阱和中间的N阱间嵌入2个p型重掺杂，可降低P型重掺杂与N阱之间的反向击穿电压，从而使得SCR开启电压降低。

上述结构使得保持SCR双向都可以通过PNPN结构泄放ESD的电流，且SCR开启电压较原结构降低；此外，上述设计使得本实用新型可以通过调整掺杂区域的大小和长度等参数来调整调整SCR的开启电压和保持电压。

附图说明

图1本实用新型的双向防静电ESD器件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型的一种双向防静电ESD器件，包括一个P型衬底1，在其上方设置BN2，BN上方设置两个P阱3，所述两个P阱由一个N阱4隔开，两个P阱外侧亦设置有N阱4，两个P阱内都设有P型重掺杂P+和N型重掺杂N+，一个P阱内的P型重掺杂和N型重掺杂连接一号端口1’，另一个P阱内的P型重掺杂和N型重掺杂连接二号端口2’，其特征在于，两个P阱和N阱之间也设置有P型重掺杂。

在基于CSMC 0.25um BCD工艺的流片特性中，通过改变D3，D1区域的大小可以调整SCR的保持电压，D3，D1变大时，保持电压变高，而开启电压不变，避免了SCR的闩锁状态，关键是保证了整个器件的漏流变化很小， D2在P阱中对整个SCR电压改变不大，在设计时采用小面积。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。