欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 201910577179X
申请人: 湖南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种双向增强型栅控可控硅静电保护器件,其特征在于:包括衬底P-Sub,衬底P-Sub上设有NBL区,NBL区上从左至右依次设有第一DN-Well区、第一P-EPI区、第二DN-Well区、第二P-EPI区、第三DN-Well区;

所述第一P-EPI区中设有第一P-Well区,第一P-Well区中从左至右依次设有第一场氧隔离区、第一P+注入区、第二场氧隔离区、第一N+注入区、第一多晶硅栅;

所述第二DN-Well区中设有N-Well区,N-Well区中从左至右依次设有第三场氧隔离区、第二N+注入区、第四场氧隔离区、第三N+注入区、第五场氧隔离区;

所述第二P-EPI区中设有第二P-Well区,第二P-Well区中从左至右依次设有第二多晶硅栅、第四N+注入区、第六场氧隔离区、第二P+注入区、第七场氧隔离区;

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引出作为器件阴极;所述第二多晶硅栅、第四N+注入区、第二P+注入区连接在一起引出作为器件阳极。

2.根据权利要求1所述的双向增强型栅控可控硅静电保护器件,其特征在于:所述第一场氧隔离区的左侧与第一DN-Well区的左侧边缘相连接,所述第一场氧隔离区的右侧与所述第一P+注入区的左侧相连接,所述第一P+注入区的右侧与所述第二场氧隔离区的左侧相连接,第二场氧隔离区的右侧与所述第一N+注入区的左侧相连接,所述第一N+注入区的右侧与所述第一多晶硅栅的左侧相连接,第一多晶硅栅的右侧与第一P-Well区右侧边缘平齐。

3.根据权利要求2所述的双向增强型栅控可控硅静电保护器件,其特征在于:所述第三场氧隔离区的左侧与所述第一多晶硅栅的右侧相连接,所述第三场氧隔离区的右侧与所述第二N+注入区的左侧相连接,所述第二N+注入区的右侧与所述第四场氧隔离区的左侧相连接,所述第四场氧隔离区的右侧与所述第三N+注入区的左侧相连接,所述第三N+注入区的右侧与所述第五场氧隔离区的左侧相连接,所述第五场氧隔离区的右侧与第二P-Well区左侧边缘连接。

4.根据权利要求3所述的双向增强型栅控可控硅静电保护器件,其特征在于:所述第二多晶硅栅的左侧与所述第二P-Well区左侧边缘平齐,所述第二多晶硅栅的右侧与所述第四N+注入区的左侧相连接,所述第四N+注入区的右侧与所述第六场氧隔离区的左侧相连接,所述第六场氧隔离区的右侧与所述第二P+注入区的左侧相连接,所述第二P+注入区的右侧与所述第七场氧隔离区的左侧相连接,所述第七场氧隔离区的右侧与所述第三DN-Well区的右侧边缘相连接。

5.根据权利要求4所述的双向增强型栅控可控硅静电保护器件,其特征在于:所述第一P-Well区中的第一多晶硅栅和第二P-Well区中的第二多晶硅栅构成增强型栅控结构,所述增强型栅控结构在器件阳极产生竖直向下的电场力,在器件阴极产生竖直向上的电场力,电场力方向始终与电流导通方向一致,从而促进器件中的载流子移动,提高器件结构的失效电流。

6.根据权利要求5所述的双向增强型栅控可控硅静电保护器件,其特征在于:在高压环境下,当高压正向ESD电流脉冲应力来到器件阳极,器件阴极接地电位时,所述第一N+注入区、第一P-Well区、N-Well区构成纵向NPN2三极管结构,同时所述第一P-Well区、N-Well区、第二P+注入区构成横向PNP三极管结构Ⅰ,横向PNP三极管结构Ⅰ的基极与纵向NPN2三极管结构的集电极通过所述N-Well区的寄生电阻相连接,而纵向NPN2三极管结构的基极与横向PNP三极管结构Ⅰ的集电极通过所述第一P-Well区的寄生电阻相连接,即所述的横向PNP三极管结构Ⅰ和所述的纵向NPN2三极管结构形成了可控硅结构。

7.根据权利要求5所述的双向增强型栅控可控硅静电保护器件,其特征在于:在高压环境下,当高压反向ESD电流脉冲应力来到器件阳极,器件阴极接地电位时,所述第四N+注入区、第二P-Well区和N-Well区构成纵向NPN1三极管结构,同时第二P-Well区、N-Well区和第一P+注入区构成横向PNP三极管结构Ⅱ,横向PNP三极管结构Ⅱ的基极与纵向NPN1三极管结构的集电极通过所述N-Well区的寄生电阻相连接,而纵向NPN1三极管结构的基极与横向PNP三极管结构Ⅱ的集电极通过第二P-Well区的寄生电阻相连接,即所述的横向PNP三极管结构Ⅱ和所述的纵向NPN1三极管结构形成了可控硅结构。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的双向增强型栅控可控硅静电保护器件的制作方法,包括以下步骤:

步骤一:在衬底P-Sub上形成NBL区;

步骤二;在NBL区上从左至右依次形成第一DN-Well区、第一P-EPI区、第二DN-Well区、第二P-EPI区、第三DN-Well区;

步骤三:通过光刻,形成第一至第七场氧隔离区;

步骤四:通过光刻,在第一P-EPI区中形成第一P-Well区,在第二P-EPI区中形成第二P-Well区,在第二DN-Well区中形成N-Well区;

步骤五:在第一P-Well区中形成第一多晶硅栅,在第二P-Well区中形成第二多晶硅栅;

步骤六:通过光刻,在第一P-Well区中形成第一P+注入区,在第二P-Well区中形成第二P+注入区;

步骤七:通过光刻,在第一P-Well区中形成第一N+注入区,在第二DN-Well区中形成第二N+注入区和第三N+注入区,在第二P-Well区中形成第四N+注入区。