一种SCR静电保护器件

本发明涉及电子器件，具体涉及一种scr静电保护器件。

背景技术：

1、静电放电是指携带静电荷的物体在相互接触时发生转移的电现象，会产生瞬态的高压大电流。随着半导体尺寸越来越小和集成电路规模不断扩大，半导体器件对esd事件的抵抗能力逐渐减弱。

2、scr是基础esd保护器件中单位面积下鲁棒性最高的器件，具有结构简单，制造过程中不受工艺限制、不需要额外增加层次等优点，但其维持电压vh较低，容易发生闩锁效应。提高维持电压的方法很多，如基区增大尺寸、使用堆叠结构、分割发射极等。其中，分割器件发射极虽然可以有效地提高维持电压，但同时会大幅度减小失效电流。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种scr静电保护器件，以解决采用分割器件发射极提高scr器件维持电压方法中存在的器件失效电流减小的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种scr静电保护器件，包括衬底，形成于衬底内的n型阱和p型阱，n型阱和p型阱邻接；

4、所述n型阱中设有多个第一n型重掺杂有源区、多个第一p型重掺杂有源区、以及第二n型重掺杂有源区；多个第一n型重掺杂有源区和多个第一p型重掺杂有源区围绕第二n型重掺杂有源区交替排布成环；第二n型重掺杂有源区接出n型阱电位，并通过第一隔离结构与第一n型重掺杂有源区和第一p型重掺杂有源区之间进行隔离；多个第一n型重掺杂有源区、多个第一p型重掺杂有源区、以及第二n型重掺杂有源区均连接至阳极；所述p型阱内设有多个第三n型重掺杂有源区、多个第三p型重掺杂有源区、以及第二p型重掺杂有源区，多个第三n型重掺杂有源区和多个第三p型重掺杂有源区围绕第二p型重掺杂有源区交替排布形成环；第二p型重掺杂有源区接出p型阱电位，并通过第二隔离结构与第三n型重掺杂有源区和第三p型重掺杂有源区之间进行隔离；多个第三n型重掺杂有源区、多个第三p型重掺杂有源区、以及第二p型重掺杂有源区均连接至阴极；

5、所述n型阱与p型阱的邻接处采用第三隔离结构将n型阱中的第一n型重掺杂有源区和第一p型重掺杂有源区，与p型阱中的第三n型重掺杂有源区、第三p型重掺杂有源区隔离。

6、进一步的，所述n型阱与p型阱的邻接处设有横跨n型阱与p型阱的横跨重掺杂有源区，横跨重掺杂有源区为第四n型重掺杂有源区或第四p型重掺杂有源区。

7、更进一步的，所述scr静电保护器件还包括形成于n型阱或p型阱上方的多晶硅；当多晶硅形成于n型阱上方时，横跨重掺杂有源区为p型重掺杂有源区，其设于横跨重掺杂有源区、及其与横跨重掺杂有源区相邻的第一n型重掺杂有源区与第一p型重掺杂有源区之间的上表面，并与阳极相连；当多晶硅形成于p阱上方时，横跨重掺杂有源区为n型重掺杂有源区，其设于横跨重掺杂有源区、及其与横跨重掺杂有源区相邻的第三n型重掺杂有源区和第三p型重掺杂有源区之间的上表面，并与阴极相连。

8、进一步的，所述衬底材料为硅。

9、进一步的，所述第一隔离结构、第二隔离结构、以及第三隔离结构均为浅沟槽隔离结构或者局部场氧隔离结构。

10、进一步的，所述n型阱和p型阱为高压阱或低压阱。

11、进一步的，所述n型阱中还形成有第四隔离结构，第四隔离结构远离第一n型重掺杂有源区或第一p型重掺杂有源区的一端向外延伸至衬底中，并与第三隔离结构共同将多个第一n型重掺杂有源区、多个第一p型重掺杂有源区、以及第二n型重掺杂有源区包围；所述p型阱中还形成有第五隔离结构，第五隔离结构远离第三n型重掺杂有源区或第三p型重掺杂有源区的一端向外延伸至衬底中，并与第三隔离结构共同将多个第三n型重掺杂有源区、多个第三p型重掺杂有源区、以及第二p型重掺杂有源区包围。

12、本发明提供的一种scr静电保护器件，通过在n型阱中采用多个第一n型重掺杂有源区和多个第一p型重掺杂有源区围绕第二n型重掺杂有源区交替排布成环，并配合p型阱中采用的多个第三n型重掺杂有源区和多个第三p型重掺杂有源区围绕第二p型重掺杂有源区交替排布形成环的结构，使器件在提高维持电压的同时，获得更多电流泄放路径，解决了现有采用分割器件发射极提高scr器件维持电压方法中存在的器件失效电流减小的问题。此外，通过在n型阱与p型阱的邻接处设置横跨重掺杂有源区、以及在n型阱或p型阱中设置多晶硅，降低了scr静电保护器件的开启电压。

技术特征：

1.一种scr静电保护器件，包括衬底、形成于衬底内的n型阱和p型阱，n型阱和p型阱邻接，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种scr静电保护器件，其特征在于：所述n型阱与p型阱的邻接处设有横跨n型阱与p型阱的横跨重掺杂有源区，横跨重掺杂有源区为第四n型重掺杂有源区或第四p型重掺杂有源区。

3.根据权利要求2所述的一种scr静电保护器件，其特征在于：所述scr静电保护器件还包括形成于n型阱或p型阱上方的多晶硅；当多晶硅形成于n型阱上方时，横跨重掺杂有源区为p型重掺杂有源区，其设于横跨重掺杂有源区、及其与横跨重掺杂有源区相邻的第一n型重掺杂有源区与第一p型重掺杂有源区之间的上表面，并与阳极相连；当多晶硅形成于p阱上方时，横跨重掺杂有源区为n型重掺杂有源区，其设于横跨重掺杂有源区、及其与横跨重掺杂有源区相邻的第三n型重掺杂有源区和第三p型重掺杂有源区之间的上表面，并与阴极相连。

4.根据权利要求1所述的一种scr静电保护器件，其特征在于：所述衬底材料为硅。

5.根据权利要求1所述的一种scr静电保护器件，其特征在于：所述第一隔离结构、第二隔离结构、以及第三隔离结构均为浅沟槽隔离结构或者局部场氧隔离结构。

6.根据权利要求1所述的一种scr静电保护器件，其特征在于：所述n型阱和p型阱为高压阱或低压阱。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种scr静电保护器件，其特征在于：所述n型阱中还形成有第四隔离结构，第四隔离结构远离第一n型重掺杂有源区或第一p型重掺杂有源区的一端向外延伸至衬底中，并与第三隔离结构共同将多个第一n型重掺杂有源区、多个第一p型重掺杂有源区、以及第二n型重掺杂有源区包围；所述p型阱中还形成有第五隔离结构，第五隔离结构远离第三n型重掺杂有源区或第三p型重掺杂有源区的一端向外延伸至衬底中，并与第三隔离结构共同将多个第三n型重掺杂有源区、多个第三p型重掺杂有源区、以及第二p型重掺杂有源区包围。

技术总结本发明属于电子器件技术领域，具体为一种SCR静电保护器件，用以解决现有采用分割器件发射极提高SCR器件维持电压方法中存在的器件失效电流减小的问题。本发明的N型阱采用多个第一N型重掺杂有源区和多个第一P型重掺杂有源区围绕第二N型重掺杂有源区交替排布成环，P型阱中采用的多个第三N型重掺杂有源区和多个第三P型重掺杂有源区围绕第二P型重掺杂有源区交替排布形成环的结构，此外，在N型阱与P型阱的邻接处还是设置横跨重掺杂有源区和多晶硅。本发明采用上述设置后，器件在提高维持电压的同时，获得了更多的电流路径，降低了SCR静电保护器件的开启电压。技术研发人员：丁琦,乔明,张波受保护的技术使用者：电子科技大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18