[实用新型]具有高维持电压低触发电压高ESD特性的SCR器件

说明书

本实用新型公开了一种具有高维持电压低触发电压高ESD特性的SCR器件，包括第一P+掺杂区、第一N+掺杂区、第二P+掺杂区、第二N+掺杂区、第一触发结构和电阻R，其中：所述第一P+掺杂区一端连接PAD端，一端连接第一N+掺杂区；所述第一N+掺杂区两端分别连接第一、第二P+掺杂区；所述第二P+掺杂区两端分别连接第一、第二N+掺杂区；所述第二N+掺杂区一端连接第二P+掺杂区，一端连接接地端；所述第一触发结构连接端通过触发结构与PAD端连接；所述电阻R一端连接第一触发结构，一端连接接地端。本实用新型的有益效果：使NPN的BE结正偏，开启可控硅；采用堆叠SCR原理，实现双向电压保护和高维持电压，实现Latch‑up免疫。

技术领域

本实用新型涉及模拟集成电路领域，具体的，涉及具有高维持电压低触发电压高ESD特性的SCR器件。

背景技术

模拟集成电路中，为了满足集成电路正常的生产、包装、运输等，IC芯片需要达到一定的ESD等级，通常要求达到ESD测试标准中ESD等级的2KV及以上。有些特殊器件，在系统应用中，会面临更恶劣的环境，如EOS、浪涌突波等，ESD测试标准中2KV的ESD等级通常不能满足要求，而要达到IEC61000-4-2中15KV 的ESD等级，为了实现15KV ESD等级，常规芯片需要外加TVS或者压敏电阻，才能达到这样的目的。在集成电路中，也可通过集成SCR结构实现15KV ESD能力。

为了节省系统成本，提高芯片自身的可靠性，用户对芯片的ESD等级也提出15KVESD等级要求。在《多功能电能表通信协议》中，就明确要求驱动器和接收器需要达到15KVESD及以上。

在现有的15KV ESD器件中，通常在芯片中集成了SCR结构，但SCR结构的工艺移植性不好、触发电压随工艺变化较大。常规的SCR结构，维持电压较低，容易导致Latch-up风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出具有高维持电压低触发电压高ESD特性的SCR器件。

具有高维持电压低触发电压高ESD特性的SCR器件，包括第一P+掺杂区、第一N+掺杂区、第二P+掺杂区、第二N+掺杂区、第一触发结构和电阻R，其中：所述第一P+掺杂区一端连接PAD端，一端连接第一N+掺杂区；所述第一N+掺杂区两端分别连接第一、第二P+掺杂区；所述第二P+掺杂区两端分别连接第一、第二N+掺杂区；所述第二N+掺杂区一端连接第二P+掺杂区，一端连接接地端；所述第一触发结构连接端通过触发结构与PAD端连接；所述电阻R一端连接第一触发结构，一端连接接地端。

优选的，所述第二P+掺杂区与第一触发结构连接端形成电路结构。

优选的，所述四层PNPN结构之间采用串联连接。

本实用新型的有益效果：使NPN的BE结正偏，开启可控硅；采用堆叠SCR原理，实现双向电压保护和高维持电压，实现Latch-up免疫。

附图说明

图1为本实用新型的低触发电压、正耐压、高维持电压SCR的结构框图。

图2为本实用新型的低触发电压、正耐压、高维持电压SCR的结构原理图

图3为本实用新型的低触发电压、正负耐压、高维持电压SCR结构的原理图。

图4现有技术SCR结构示意图。

图5为典型的触发结构。

图6为实施例1的SCR结构图。

图7为实施例3的SCR结构图。

图8为实施例4的SCR结构图。

图9为实施例5的SCR结构图。

图10为实施例6的SCR结构图。