本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種SCR器件，尤其涉及一種用于ESD保護(hù)的低壓觸發(fā)雙向SCR器件。

背景技術(shù)：

可控硅 （Silicon controlled rectifier – SCR）也叫晶閘管,在功率器件中廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗梢栽诟咦钁B(tài)與低阻態(tài)之間切換，可用作電源開(kāi)關(guān)，然而它同時(shí)也是十分有效的 ESD 保護(hù)器件，由于其維持電壓很低，所以能夠承受很高的ESD 電流，因此，SCR 天然具有高的ESD 魯棒性。和其他 ESD 保護(hù)器件相比較，SCR 器件的單位面積 ESD 保護(hù)能力最強(qiáng)。一般SCR器件為單方向ESD 保護(hù)器件，另外一個(gè)方向的ESD保護(hù)由寄生二極管或者并聯(lián)一個(gè)二極管來(lái)完成。采用額外的二極管來(lái)進(jìn)行另外一個(gè)方向的ESD保護(hù)，會(huì)增大版圖面積。但是在一些有負(fù)電壓的電路中，如果IO電壓低于-0.7V,GND電壓為0V，采用二極管進(jìn)行反方向保護(hù)時(shí)，二極管在電路正常工作時(shí)就會(huì)導(dǎo)通，產(chǎn)生漏電，必須采用雙向SCR結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種用于ESD保護(hù)的低壓觸發(fā)雙向SCR器件，包括有P型襯底，在P型襯底上設(shè)有NWell阱和PWell阱，PWell阱設(shè)置在中間, NWell阱設(shè)在PWell阱兩側(cè)；中間的PWell阱里形成有第三P+注入?yún)^(qū)；一側(cè)的NWell阱里形成有第一N+注入?yún)^(qū)和第一P+注入?yún)^(qū)，另一側(cè)的NWell阱里形成有第二N+注入?yún)^(qū)和第二P+注入?yún)^(qū)。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠在不使用額外器件的情況下，實(shí)現(xiàn)雙向SCR的功能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的大版圖面積的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是：一種用于ESD保護(hù)的低壓觸發(fā)雙向SCR器件，包括有P型襯底，其特征在于：在P型襯底上設(shè)有NWell阱和PWell阱，PWell阱設(shè)置在中間, NWell阱設(shè)在PWell阱兩側(cè)；中間的PWell阱里形成有第三P+注入?yún)^(qū)；一側(cè)的NWell阱里形成有第一N+注入?yún)^(qū)和第一P+注入?yún)^(qū)，另一側(cè)的NWell阱里形成有第二N+注入?yún)^(qū)和第二P+注入?yún)^(qū)。

所述的第一P+注入?yún)^(qū)與第三P+注入?yún)^(qū)之間，第三P+注入?yún)^(qū)與第二P+注入?yún)^(qū)之間，均設(shè)有浮空的柵氧化層多晶硅柵。

所述的第一N+注入?yún)^(qū)和第一P+注入?yún)^(qū)構(gòu)成T1端口，第二N+注入?yún)^(qū)和第二P+注入?yún)^(qū)構(gòu)成T2端口。

從T1到T2，正向ESD電流泄放路徑SCR2為，由第一P+注入?yún)^(qū)依次經(jīng)過(guò)NWell阱、PWell阱、NWell阱，最后到第二N+注入?yún)^(qū)；從T2到T1，反向ESD電流泄放路徑SCR1為，由第二P+注入?yún)^(qū)依次經(jīng)過(guò)NWell阱、PWell阱、NWell阱，最后到第一N+注入?yún)^(qū)。

所述的SCR1與SCR2通路長(zhǎng)度一致，且為對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果在于：本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種用于ESD保護(hù)的低壓觸發(fā)雙向SCR器件，包括有P型襯底，在P型襯底上設(shè)有NWell阱和PWell阱，PWell阱設(shè)置在中間, NWell阱設(shè)在PWell阱兩側(cè)；中間的PWell阱里形成有第三P+注入?yún)^(qū)；一側(cè)的NWell阱里形成有第一N+注入?yún)^(qū)和第一P+注入?yún)^(qū)，另一側(cè)的NWell阱里形成有第二N+注入?yún)^(qū)和第二P+注入?yún)^(qū)。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠在不使用額外器件的情況下，實(shí)現(xiàn)雙向SCR的功能，工作穩(wěn)定性能高，使用方便，且節(jié)約了版圖面積。

附圖說(shuō)明

圖1：為現(xiàn)有的單向SCR ESD保護(hù)結(jié)構(gòu)。

圖2：為本發(fā)明創(chuàng)造結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種用于ESD保護(hù)的低壓觸發(fā)雙向SCR器件，包括有P型襯底1，其結(jié)構(gòu)為：在P型襯底上設(shè)有NWell阱2和PWell阱3，PWell阱3設(shè)置在中間, NWell阱2設(shè)在PWell阱3兩側(cè)；中間的PWell阱3里形成有第三P+注入?yún)^(qū)8；一側(cè)的NWell阱2里形成有第一N+注入?yún)^(qū)4和第一P+注入?yún)^(qū)5，另一側(cè)的NWell阱2里形成有第二N+注入?yún)^(qū)6和第二P+注入?yún)^(qū)7。

其中第一N+注入?yún)^(qū)4設(shè)置在第一P+注入?yún)^(qū)5外側(cè)，第二N+注入?yún)^(qū)6設(shè)置在第二P+注入?yún)^(qū)7外側(cè)。

所述的第一N+注入?yún)^(qū)4和第一P+注入?yún)^(qū)5構(gòu)成T1端口，第二N+注入?yún)^(qū)6和第二P+注入?yún)^(qū)7構(gòu)成T2端口。從T1到T2，正向ESD電流泄放路徑SCR2為，由第一P+注入?yún)^(qū)5依次經(jīng)過(guò)NWell阱2、PWell阱3、NWell阱2，最后到第二N+注入?yún)^(qū)6；從T2到T1，反向ESD電流泄放路徑SCR1為，由第二P+注入?yún)^(qū)7依次經(jīng)過(guò)NWell阱2、PWell阱3、NWell阱2，最后到第一N+注入?yún)^(qū)4。

所述的SCR1與SCR2通路長(zhǎng)度一致，一致的通道長(zhǎng)度保證SCR1與SCR2特性一致，有相同的觸發(fā)電壓和維持電壓，且采用對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)，使ESD電流泄放更均勻，SCR1與SCR2通路是對(duì)稱的SCR通路。

所述的第一P+注入?yún)^(qū)5與第三P+注入?yún)^(qū)8之間，第三P+注入?yún)^(qū)8與第二P+注入?yún)^(qū)7之間，均設(shè)有浮空的柵氧化層多晶硅柵9。此設(shè)置能夠減小SCR1和SCR2通路的ESD觸發(fā)電壓。如從T1到T2有ESD正脈沖，在觸發(fā)階段，觸發(fā)電流會(huì)通過(guò)多晶硅柵下的溝道，此通道所需的觸發(fā)電壓較小，當(dāng)觸發(fā)電流足夠大的時(shí)候會(huì)觸發(fā)SCR2通道開(kāi)啟，泄放ESD電流。如從T2到T1有ESD正脈沖，在觸發(fā)階段，觸發(fā)電流也會(huì)通過(guò)多晶硅柵下的溝道，此通道所需的觸發(fā)電壓較小，當(dāng)觸發(fā)電流足夠大的時(shí)候會(huì)觸發(fā)SCR1通道開(kāi)啟，泄放ESD電流。