硅控整流器结构的制作方法

本发明涉及半导体，尤其是涉及一种硅控整流器结构。

背景技术：

1、scr结构的优点为导通之后的导通电阻极低、面积小以及esd电流承受能力高。因此，scr结构使用非常广泛。

2、现有技术的scr结构如图1，soi基底，所述soi基底包括底层硅以及依次位于所述底层硅表面的埋氧层111（box层）和顶层硅；位于顶层硅内的若干个浅沟槽隔离结构112，位于浅沟槽隔离结构112之间的顶层硅内的相邻的n型阱区113和p型阱区114；在n型阱区113内形成第一n+区115作为n型体区，在n型阱区113内形成第一p+区116作为阳极，第一n+区115和第一p+区116之间为部分n型阱区。在p型阱区114内形成第二n+区117作为阴极，在p型阱区114内形成第二p+区118作为p型体区，第二n+区117和第二p+区118之间为部分p型阱区。第一p+区116和第二n+区117之间为部分n型阱区和部分p型阱区。其电路结构如图2，其包括：电阻rnw、电阻rpw、三极管q1和三极管q2。三极管q1为pnp，三极管q2为npn。三极管q1的集电极接电阻rnw的第一端，并接电源电压。三极管q1的基极接电阻rnw的第二端同时还接三极管q2的集电极。三极管q1的发射集接三极管q2的基极同时还接电阻rpw的第一端。rpw的第二端接三极管q2的发射极同时还接地。图1中的，第一p+区116、第一p+区116和第二n+区117之间的n型阱区和第一p+区116和第二n+区117之间的p型阱区组成pnp的三极管q1。第二n+区117、第一p+区116和第二n+区117之间的p型阱区和第一p+区116和第二n+区117之间的n型阱区组成npn的三极管q2。图2的scr结构导通电压 (vt1) 的高低由nw/pw决定，所以其导通电压非常高，需搭配额外电路才能有效保护内部电路。具体的，在图2的scr结构之外增加触发二极管，如图3，需要在三极管q1的基极和三极管q2的发射集之间串联两个二极管d2和二极管d3，二极管d1是自身寄生的二极管。借由外部触发源强制scr结构导通，可以得到很低的导通电压。其导通电压约为vd1+vd2+vd3，vd1为二极管d1的导通电压，vd2为二极管d2的导通电压，vd3为二极管d3的导通电压。并且，导通电压可随着触发二极管的个数调整。

3、然而，现有技术带有触发二极管的scr结构如图4，在scr结构之外的半导体器件中，增加触发二极管120。触发二极管120包括n型阱区121、在n型阱区121内形成的n+区122和p+区123。scr结构110如图1，因此，如果需要在电路中增加触发二极管的个数时，在结构上需要在横向增加二极管结构的个数。需要增加scr电路的个数时，在结构上需要在横向增加scr结构的个数。随着功耗与高速应用的需求提高，现有技术的二极管触发硅控整流器出现面积较大、寄生电容大和漏电流大的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种硅控整流器结构，可以降低硅控整流器结构的面积、寄生电容和漏电流。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种硅控整流器结构，包括：

3、按照列方向依次设置在衬底内的第一阱区至第n阱区，n个所述阱区包括若干个n型阱区和若干个p型阱区，且所述第一阱区为n型阱区；

4、设置在每个所述阱区内中若干p+区和若干n+区，所述n+区的离子浓度大于所述n型阱区的离子浓度，所述p+区的离子浓度大于所述p型阱区的离子浓度，所有所述p+区和n+区组合呈阵列形式，所述p+区和n+区在行方向和列方向上均为交叉设置，所述列方向和行方向相互垂直设置；

5、其中，沿着所述列方向的p+区和相邻的n+区之间通过部分n型阱区和部分p型阱区隔开，所述p+区在列方向上和相邻的n+区以及部分n型阱区和部分p型阱区形成硅控整流器电路的pnp三极管和npn三极管，所述p+区在行方向上与相邻的n+区以及所述n+区在行方向上与相邻的p+区均组成硅控整流器电路的触发二极管；

6、所述第一阱区中的所有p+区均接阳极端，所述第n阱区中的所有n+区均接阴极端，在所述列方向上，将相邻的所述n+区与p+区电性连接，且每个所述p+区电性连接一个阳极端或者一个n+区，每个所述n+区电性连接一个阴极端或者一个p+区。

7、可选的，在所述的硅控整流器结构中，所述硅控整流器电路包括：pnp三极管、npn三极管、n型阱区电阻、p型阱区电阻和触发二极管，所述pnp三极管的集电极接n型阱区电阻的第一端，并接阳极端；所述pnp三极管的基极接n型阱区电阻的第二端同时还接npn三极管的集电极；所述pnp三极管的发射集接npn三极管的基极同时还接p型阱区电阻的第一端；所述p型阱区电阻的第二端接npn三极管的发射极同时还接地，所述触发二极管接在pnp三极管的基极和npn三极管的发射极之间。

8、可选的，在所述的硅控整流器结构中，当增加所述硅控整流器的个数时，在所述行方向上增加所述p+区和n+区。

9、可选的，在所述的硅控整流器结构中，当增加触发二极管的个数时，在所述列方向上增加所述p+区和n+区。

10、可选的，在所述的硅控整流器结构中，将相邻的所述n+区与p+区使用金属线电性连接。

11、本发明还提供了一种硅控整流器结构，包括：

12、按照列方向依次设置在衬底内的第一阱区至第n阱区，n个阱区包括若干个n型阱区和若干个p型阱区，且所述第一阱区为n型阱区；

13、设置在每个所述阱区内中若干p+区和若干n+区，所述n+区的离子浓度大于所述n型阱区的离子浓度，所述p+区的离子浓度大于所述p型阱区的离子浓度，所有所述p+区和n+区组合呈阵列形式，所述p+区和n+区在行方向上交叉设置，所述列方向和行方向相互垂直设置；

14、所有所述n型阱区中的所有p+区相接并接阳极端，所述第n阱区中的所有n+区相接并接阴极端，在所述列方向上，将同一列n型阱区的所述n+区与同一列相邻的p型阱区的p+区电性连接；

15、其中，沿着所述列方向的p+区和相邻的n+区之间通过部分n型阱区和部分p型阱区隔开，所述p+区在列方向上和相邻的n+区以及部分n型阱区和部分p型阱区形成硅控整流器电路的pnp三极管和npn三极管，所述p+区在行方向上与相邻的n+区以及所述n+区在行方向上与相邻的p+区组成硅控整流器电路的触发二极管。

16、可选的，在所述的硅控整流器结构中，所述硅控整流器电路包括：pnp三极管、npn三极管、n型阱区电阻、p型阱区电阻和触发二极管，所述pnp三极管的集电极接n型阱区电阻的第一端，并接阳极端；所述pnp三极管的基极接n型阱区电阻的第二端同时还接npn三极管的集电极；所述pnp三极管的发射集接npn三极管的基极同时还接p型阱区电阻的第一端；所述p型阱区电阻的第二端接npn三极管的发射极同时还接地，所述触发二极管接在pnp三极管的基极和npn三极管的发射极之间。

17、可选的，在所述的硅控整流器结构中，当增加硅控整流器电路的pnp三极管和npn三极管的个数时，在所述列方向上增加p+区和n+区。

18、可选的，在所述的硅控整流器结构中，当增加硅控整流器电路的触发二极管的个数时，在所述行方向上增加所述p+区和n+区。

19、可选的，在所述的硅控整流器结构中，将同一列n型阱区的所述n+区与同一列相邻的p型阱区的p+区使用金属线电性连接。

20、在本发明提供的硅控整流器结构中，将触发二极管和硅控整流器集成在一起，形成阵列形式的结构，降低了硅控整流器结构的面积、寄生电容和漏电流。