[实用新型]一种ESD防护器件结构

说明书

本实用新型涉及一种ESD防护器件结构，包括P型衬底（11）、第一N型掩埋层（21）至第二N型掩埋层（22）、第一P型外延层（31）至第四P型外延层（34）、第一N阱扩散区（41）至第三N阱扩散区（43）、第一P+扩散区（51）至第七P+扩散区（57）、以及第一N+扩散区（61）至第八N+扩散区（68）。本实用新型结构简单，可在正负耐压的I/O管脚上应用。

技术领域

本实用新型涉及半导体设计领域，特别是一种ESD防护器件结构。

背景技术

ESD是英文Electronstatic Discharge的缩写，原意是静电放电，通常也指对静电放电的防护（也就是静电防护或防静电）。静电是一种客观存在的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦、电器间感应等。静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短等。静电和静电放电在我们的日常生活中无处不在，但对电子器件来说，一次无法察觉的轻微静电放电就可能对其造成严重的损伤。

对于大多数常用IC，要求人体模式ESD等级达到2KV以上。而在一些特殊应用场合，例如RS-232接口IC等，在应用中一般要求达到±15KV以上的ESD人体模式测试标准。为了保护I/O端口，使之免受ESD的冲击。传统的解决方案是使用昂贵的外部保护器件，但在IC内部集成才是最好的解决方案。同时，随着IC集成度越来越高，对ESD占用面积也提出更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种ESD防护器件结构，可在正负耐压的I/O管脚上应用。

本实用新型采用以下方案实现：一种ESD防护器件结构，包括P型衬底、第一N型掩埋层至第二N型掩埋层、第一P型外延层至第四P型外延层、第一N阱扩散区至第三N阱扩散区、第一P+扩散区至第七P+扩散区、以及第一N+扩散区至第八N+扩散区；

所述P型衬底上设有第一N型掩埋层与第二N型掩埋层；所述P型衬底、第一N型掩埋层和第二N型掩埋层上生长有P型外延层；该P型外延层上分别扩散有第一N阱扩散区，第二N阱扩散区与第三N阱扩散区；第一N阱扩散区在第一N型掩埋层上方，第二N阱扩散区与第三N阱扩散区在第二N型掩埋层上方，三个N阱扩散区将P型外延层分割为第一P型外延层、第二P型外延层、第三P型外延层以及第四P型外延层；

所述第一P+扩散区和第一N+扩散区相邻，且扩散于第一P型外延层上；所述第三P+扩散区和第四N+扩散区相邻，且扩散于第二P型外延层上；所述第一N阱扩散区上设有第二P+扩散区、第二N+扩散区和第三N+扩散区，且所述第二N+扩散区的一部分延伸至第一P型外延层之中，所述第三N+扩散区的一部分延伸至第二P型外延层之中；所述第三P型外延层上设有第五P+扩散区、第六N+扩散区和第七N+扩散区，且第六N+扩散区和第七N+扩散区分布于第五P+扩散区两侧；所述第二N阱扩散区上设有第四P+扩散区和第五N+扩散区，且所述第五扩散区的一部分延伸至第三P型外延层之中；所述第三N阱扩散区上设有第六P+扩散区和第八N+扩散区，且所述第八N+扩散区的一部分延伸至第三P型外延层之中；所述第四P型外延层上设有第七P+扩散区。

进一步地，第一P+扩散区至第七P+扩散区上分别设有接触孔阵列；所述第一N+扩散区、第四N+扩散区、第六N+扩散区和第七N+扩散区上分别设有接触孔阵列；所述第二N+扩散区、第三N+扩散区、第五N+扩散区和第八N+扩散区上没有接触孔阵列。

进一步地，所述第一P+扩散区、第一N+扩散区、第四N+扩散区、第三P+扩散区、第四P+扩散区、第六P+扩散区和第七P+扩散区通过其各自的接触孔阵列和金属连接线连接至GND管脚；所述第二P+扩散区、第六N+扩散区、第五P+扩散区和第七N+扩散区通过其各自的接触孔阵列和金属连接线连接至I/O管脚；所述第二N+扩散区、第三N+扩散区、第五N+扩散区和第八N+扩散区没有引出金属连接线。