双向耐高压ESD保护器件制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种双向耐高压ESD保护器件，包括：N个第一场效应管，第一个第一场效应管到第N个第一场效应管依次级联，相邻的第一场效应管之间通过深阱隔离并通过源极和漏极相连；第二场效应管，第二场效应管的漏极和所述第N个第一场效应管的漏极连接；在第一电压方向下，所述第二场效应管的寄生二极管反偏，从而阻断漏电；在与所述第一电压方向相反的第二电压方向下，所述第一个第一场效应管和深阱之间形成的寄生二极管反偏，从而阻断漏电。本发明专利技术实施例提供的技术方案，所施加两端电压方向相互变化时，该双向耐高压ESD保护器件不会发生漏电现象，并且ESD保护能力可达到2000V以上。2000V以上。2000V以上。

【技术实现步骤摘要】
双向耐高压ESD保护器件


[0001]本专利技术涉及芯片的静电释放保护
，尤其涉及一种双向耐高压ESD保护器件。

技术介绍

[0002]静电放电(Electronic Static Discharge，ESD)是大量静电电荷在短时间内在不等电势的物体之间发生转移的过程，当ESD事件发生在芯片的不同IO引脚之间时，常常引起相应IO引脚之间的过压事件，由ESD事件引起的过压击穿是芯片失效的一大重要因素。
[0003]随着芯片在各种场景的使用，耐压的静电放电(ESD)防护需求日益迫切，设计具有高ESD鲁棒性、高维持电压、高单位面积泄放效率的耐高压ESD保护器件，是当前ESD防护领域的重要研究方向。
[0004]在耐高压ESD防护领域中，LDMOS(laterally
‑
diffused metal
‑
oxidesemiconductor)因其具有较强的耐高压能力和驱动能力，一直都是ESD防护的研究热点。当LDMOS用于ESD保护时，主要依靠寄生的NPN三极管泄放ESD电流。但是，LDMOS ESD保护特性一般，LDMOS的mask层数都比较多，且要专门的mask要做耐压测试，成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种双向耐高压ESD保护器件，可以解决上述技术问题。
[0006]本专利技术实施例的一个方面提供了一种双向耐高压ESD保护器件，包括：
[0007]N个第一场效应管，第一个第一场效应管到第N个第一场效应管依次级联，相邻的第一场效应管之间通过深阱隔离并通过源极和漏极相连；
[0008]第二场效应管，第二场效应管的漏极和所述第N个第一场效应管的漏极连接；
[0009]在第一电压方向下，所述第二场效应管的寄生二极管反偏，从而阻断漏电；在与所述第一电压方向相反的第二电压方向下，所述第一个第一场效应管和深阱之间形成的寄生二极管反偏，从而阻断漏电。
[0010]可选地，所述N个第一场效应管以及所述第二场效应管均为NMOS管。
[0011]可选地，N为3，所述N个第一场效应管包括第一NMOS管、第二NMOS管以及第三NMOS管，所述第二场效应管为第四NMOS管。
[0012]可选地，还包括：
[0013]P型衬底；
[0014]第一DNW、第二DNW、第三DNW和第四DNW，分别位于所述P型衬底内，其中：
[0015]所述第一DNW内用于形成所述第一NMOS管；
[0016]所述第二DNW内用于形成所述第二NMOS管；
[0017]所述第三DNW内用于形成所述第三NMOS管；
[0018]所述第四DNW内用于形成所述第四NMOS管；
[0019]其中，所述第一NMOS管的漏极和所述第二NMOS管的源极相连；所述第二NMOS管的
漏极和所述第三NMOS管的源极相连；所述第三NMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极相连。
[0020]可选地，所述第一DNW、所述第二DNW、所述第三DNW和第四DNW通过导线共连。
[0021]可选地，所述第一DNW、所述第二DNW和所述第三DNW一体成型。
[0022]可选地，所述第三DNW和所述第四DNW之间隔开设置并具有预定距离。
[0023]本专利技术实施例的再一个方面提供了一种双向耐高压ESD保护器件，包括：
[0024]半导体衬底；
[0025]注入到所述半导体衬底内的N个第一深阱，以及第二深阱，相邻的第一深阱电连接，所述第二深阱和所述N个第一深阱电连接；
[0026]N个第一场效应管，一一对应地形成于所述N个深阱中；其中，所述N个第一场效应管中的第一个第一场效应管到第N个第一场效应管依次级联，且相邻的第一场效应管之间通过源极和漏极相连；
[0027]第二场效应管，形成于所述第二深阱中，第二场效应管的漏极和所述第N个第一场效应管的漏极连接。
[0028]可选地：
[0029]所述半导体衬底为P型衬底；
[0030]所述N个第一深阱和所述第二深阱均为DNW；
[0031]所述N个第一场效应管和所述第二场效应管具有相同的导电类型。
[0032]可选地：
[0033]所述N个第一场效应管以及所述第二场效应管均为GGNMOS管。
[0034]本专利技术实施例提供的双向耐高压ESD保护器件，在第一电压方向下，第二场效应管的寄生二极管反偏，从而阻断漏电；在第二电压方向下，第一个第一场效应管和DNW之间形成的寄生二极管反偏，从而阻断漏电。经过验证，本专利技术实施例提供的技术方案，所施加两端电压方向相互变化时，该双向耐高压ESD保护器件不会发生漏电现象，并且ESD保护能力可达到2000V以上。
[0035]而且，本专利技术实施例提供的双向耐高压ESD保护器件可以采用GGNMOS管等常规部件构成，mask更简化，可选工艺更多，成本低。
[0036]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0038]图1示意性示出了根据本专利技术实施例一的双向耐高压ESD保护器件的剖面图。
[0039]图2示意性示出了根据本专利技术实施例一的双向耐高压ESD保护器件的等效电路图。
具体实施方式
[0040]下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0042]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“电连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0043]下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向耐高压ESD保护器件，其特征在于，包括：N个第一场效应管，第一个第一场效应管到第N个第一场效应管依次级联，相邻的第一场效应管之间通过深阱隔离并通过源极和漏极相连；第二场效应管，第二场效应管的漏极和所述第N个第一场效应管的漏极连接；在第一电压方向下，所述第二场效应管的寄生二极管反偏，从而阻断漏电；在与所述第一电压方向相反的第二电压方向下，所述第一个第一场效应管和深阱之间形成的寄生二极管反偏，从而阻断漏电。2.根据权利要求1所述的双向耐高压ESD保护器件，其特征在于，所述N个第一场效应管以及所述第二场效应管均为NMOS管。3.根据权利要求2所述的双向耐高压ESD保护器件，其特征在于，N为3，所述N个第一场效应管包括第一NMOS管、第二NMOS管以及第三NMOS管，所述第二场效应管为第四NMOS管。4.根据权利要求3所述的双向耐高压ESD保护器件，其特征在于，还包括：P型衬底；第一DNW、第二DNW、第三DNW和第四DNW，分别位于所述P型衬底内，其中：所述第一DNW内用于形成所述第一NMOS管；所述第二DNW内用于形成所述第二NMOS管；所述第三DNW内用于形成所述第三NMOS管；所述第四DNW内用于形成所述第四NMOS管；其中，所述第一NMOS管的漏极和所述第二NMOS管的源极相连；所述第二NMOS管的漏极和所述第三NMOS管的源极相连；所述第三NMOS管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏然，
申请(专利权)人：深圳市诚泰铭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：