[发明专利]一种PMOS触发并箝拉内部电压的SCR型ESD防护器件

摘要

本发明涉及一种PMOS触发并箝拉内部电压的SCR型ESD防护器件，针对SCR结构，在N阱中添加PMOS结构，并将PMOS漏端与P阱相连接，在正向ESD脉冲下，PMOS较反向PN结更早击穿，并通过漏端P+将电流传递到P阱，抬高P阱电位，使寄生NPN管更快开启，降低器件触发电压；另外器件内部增加了可以箝拉内部电压的新寄生晶体管，抑制正反馈机制，使器件的维持电压得到提高。

主权项

1.一种PMOS触发并箝拉内部电压的SCR型ESD防护器件，其特征在于：包括P衬底（10）、N阱（11）、P阱（12）、第一N+注入区（13）、第一P+注入区（14）、第二P+注入区（15）、第三P+注入区（16）、第二N+注入区（17）、第三N+注入区（18）、第四P+注入区（19）、第一场氧隔离区（20）、第二场氧隔离区（21）、第三场氧隔离区（22）、第四场氧隔离区（23）、第五场氧隔离区（24）、第一多晶硅栅（25）、第一薄栅氧化层（26）、第二多晶硅栅（27）、第二薄栅氧化层（28）、第一金属件（29）、第二金属件（30）、第三金属件（31）、第四金属件（32）、第五金属件（33）、第六金属件（34）、第七金属件（35）、第八金属件（36）、第九金属件（37）、第十金属件（38）、第十一金属件（39）、第十二金属件（40）、阳极电极（41）、阴极电极（42）；其中，第一多晶硅栅（25）两侧间的间距与第一薄栅氧化层（26）两侧间的间距相等，第一多晶硅栅（25）覆盖设置于第一薄栅氧化层（26）上表面，且第一多晶硅栅（25）的两侧分别与第一薄栅氧化层（26）的两侧相对应；第二多晶硅栅（27）两侧间的间距与第二薄栅氧化层（28）两侧间的间距相等，第二多晶硅栅（27）覆盖设置于第二薄栅氧化层（28）上表面，且第二多晶硅栅（27）的两侧分别与第二薄栅氧化层（28）的两侧相对应；N阱（11）和P阱（12）相邻设置于P衬底（10）上表面，N阱（11）与P阱（12）之间彼此相对得一侧相对接，且N阱（11）上表面与P阱（12）上表面相平齐，N阱（11）上背向P阱（12）的一侧与P衬底（10）上对应一侧相平齐，且P阱（12）上背向N阱（11）的一侧与P衬底（10）上对应一侧相平齐；定义N阱（11）上表面对接其与P衬底（10）一侧相平齐的一侧的边缘为起始边，以及定义P阱（12）上表面对接其与P衬底（10）一侧相平齐的一侧的边缘为终止边；在N阱（11）上表面与P阱（12）上表面、自起始边至终止边依次相邻设置第一场氧隔离区（20）、第一N+注入区（13）、第二场氧隔离区（21）、第一P+注入区（14）、第一薄栅氧化层（26）、第二P+注入区（15）、第三场氧隔离区（22）、第三P+注入区（16）、第二N+注入区（17）、第二薄栅氧化层（28）、第三N+注入区（18）、第四场氧隔离区（23）、第四P+注入区（19）、第五场氧隔离区（24）；其中，第一场氧隔离区（20）、第一N+注入区（13）、第二场氧隔离区（21）、第一P+注入区（14）、第一薄栅氧化层（26）、第二P+注入区（15）位于N阱（11）上表面；第三场氧隔离区（22）跨区域位于N阱（11）上表面和P阱（12）上表面；第三P+注入区（16）、第二N+注入区（17）、第二薄栅氧化层（28）、第三N+注入区（18）、第四场氧隔离区（23）、第四P+注入区（19）、第五场氧隔离区（24）位于P阱（12）上表面；起始边与第一场氧隔离区（20）其中一侧相对接，第一场氧隔离区（20）另一侧与第一N+注入区（13）其中一侧相对接，第一N+注入区（13）另一侧与第二场氧隔离区（21）其中一侧相对接，第二场氧隔离区（21）另一侧与第一P+注入区（14）其中一侧相对接，第一P+注入区（14）另一侧与第一薄栅氧化层（26）其中一侧相对接，第一薄栅氧化层（26）另一侧与第二P+注入区（15）其中一侧相对接，第二P+注入区（15）另一侧与第三场氧隔离区（22）其中一侧相对接，第三场氧隔离区（22）另一侧与第三P+注入区（16）其中一侧相对接，第三P+注入区（16）另一侧与第二N+注入区（17）其中一侧相对接，第二N+注入区（17）另一侧与第二薄栅氧化层（28）其中一侧相对接，第二薄栅氧化层（28）另一侧与第三N+注入区（18）其中一侧相对接，第三N+注入区（18）另一侧与第四场氧隔离区（23）其中一侧相对接，第四场氧隔离区（23）另一侧与第四P+注入区（19）其中一侧相对接，第四P+注入区（19）另一侧与第五场氧隔离区（24）其中一侧相对接，第五场氧隔离区（24）另一侧与终止边相对接；第一N+注入区（13）与第一金属件（29）其中一端相连接，第一P+注入区（14）与第二金属件（30）其中一端相连接，第一多晶硅栅（25）与第三金属件（31）其中一端相连接，第二P+注入区（15）与第四金属件（32）其中一端相连接，第三P+注入区（16）与第五金属件（33）其中一端相连接，第二N+注入区（17）与第六金属件（34）其中一端相连接，第二多晶硅栅（27）与第七金属件（35）其中一端相连接，第三N+注入区（18）与第八金属件（36）其中一端相连接，第四P+注入区（19）与第九金属件（37）其中一端相连接；第一金属件（29）另一端、第二金属件（30）另一端、第三金属件（31）另一端均与第十金属件（38）相连接，并从第十金属件（38）引出阳极电极（41），作为ESD防护器件的阳极；第四金属件（32）另一端、第五金属件（33）另一端、第六金属件（34）另一端均与第十一金属件（39）相连接，第七金属件（35）另一端、第八金属件（36）另一端、第九金属件（37）另一端均与第十二金属件（40）相连接，并从第十二金属件（40）引出一阴极电极（42），作为ESD防护器件的阴极。