双向SCR静电保护器的制作方法

本发明涉及静电保护器件，特别是涉及一种双向scr静电保护器。

背景技术：

1、随着汽车电子、电源管理芯片、工业控制芯片等高压集成电路的发展，芯片工作电压已逐渐提升至40v、60v甚至更高。硅控整流器（scr，silicon controlled rectifier）由于具有单位面积静电放电（esd，electrostatic discharge）承载能力高、导通电阻低以及芯片面积利用率高等优势，被广泛应用于静电放电保护设计。然而，传统硅控整流器结构仍存在以下技术缺陷：维持电压较低，通常仅为数伏至十余伏，在高压双极-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体（bcd，bipolar-cmos-dmos）工艺中极易引发闩锁效应；为提高维持电压而进行的结构调整，往往伴随着触发电压的升高，导致静电放电设计窗口被压缩；此外，单级高维持电压硅控整流器难以兼顾高维持电压与高静电放电鲁棒性。

2、因此，本发明提供一种双向scr静电保护器，以解决目前的scr静电保护器难以兼顾较高的维持电压与较低的触发电压的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种双向scr静电保护器，以解决目前的scr静电保护器难以兼顾较高的维持电压与较低的触发电压的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种双向scr静电保护器，包括第一静电保护单元和第二静电保护单元；所述第一静电保护单元包括沿第一方向依次排列的第一p型区、第一n型区和第二p型区；所述第二静电保护单元包括沿第一方向依次排列的第三p型区、第二n型区和第四p型区；

3、所述第一p型区和所述第三p型区上均设有第一p阱、第一n阱和第二p阱，所述第一n型区和所述第二n型区的上方均设有第二n阱，所述第二p型区和所述第四p型区上均设有第三p阱、第三n阱和第四p阱；

4、所述第一p阱的表面设有第一p掺杂区，所述第一n阱的表面设有第一n掺杂区，所述第三n阱的表面设有第三n掺杂区，所述第四p阱的表面设有第四p掺杂区；

5、所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元的第一端与所述第一p掺杂区和所述第一n掺杂区连接，所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元的第二端与所述第三n掺杂区和所述第四p掺杂区连接；所述第一静电保护单元的第二端与所述第二静电保护单元的第一端电连接。

6、可选的，还包括p型衬底，所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元设置于所述p型衬底的一侧表面。

7、可选的，所述第一静电保护单元还包括第一n型埋层，所述第一n型埋层设置于所述第一p型区、所述第一n型区和所述第二p型区的下方；

8、所述第二静电保护单元还包括第二n型埋层，所述第二n型区设置于所述第二n型埋层上方；

9、所述第二n型区的中心区域具有第一凸起部，所述第三p型区和所述第四p型区分别位于所述第一凸起部的两侧，且所述第一凸起部的顶部与所述第三p型区和所述第四p型区的顶部齐平。

10、可选的，所述p型衬底的一侧表面设置有所述第一n型埋层、所述第二n型埋层，以及位于所述第一n型埋层与所述第二n型埋层之间的隔离结构。

11、可选的，还包括隔离结构，所述第一静电保护单元沿所述第一方向的相对两侧，所述第二静电保护单元沿所述第一方向的相对两侧，以及所述第一p阱、所述第一n阱、所述第二p阱、所述第二n阱、所述第三p阱、所述第三n阱和所述第四p阱之间均设置有所述隔离结构。

12、可选的，所述第一p型区为第一深p阱，所述第二p型区为第二深p阱，所述第一n型区为第一高压深n阱；

13、所述第三p型区为第一p型体区，所述第四p型区为第二p型体区，所述第二n型区为第二高压深n阱。

14、可选的，所述第一静电保护单元的所述第二p阱的宽度和所述第三p阱的宽度均为1.6微米；

15、所述第二静电保护单元的所述第二p阱的宽度和所述第三p阱的宽度均为1.6微米。

16、可选的，所述第一静电保护单元中，所述第二p阱与所述第一p型区的相邻边缘之间的间距，以及所述第三p阱与所述第二p型区的相邻边缘之间的间距均为1.4微米至1.6微米；

17、所述第二静电保护单元中，所述第二p阱与所述第三p型区的相邻边缘之间的间距，以及所述第三p阱与所述第四p型区的相邻边缘之间的间距均为3微米至4微米。

18、可选的，所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元的第一端作为阳极端，所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元的第二端作为阴极端；

19、或，所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元的第一端作为阴极端，所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元的第二端作为阳极端。

20、可选的，所述第一n型区与所述第二n型区内均设有scr高压深n阱；

21、所述scr高压深n阱上设置有所述第二n阱，以及位于所述第二n阱表面的第二n掺杂区。

22、本发明所提供的双向scr静电保护器包括第一静电保护单元和第二静电保护单元；所述第一静电保护单元包括沿第一方向依次排列的第一p型区、第一n型区和第二p型区；所述第二静电保护单元包括沿第一方向依次排列的第三p型区、第二n型区和第四p型区；所述第一p型区和所述第三p型区上均设有第一p阱、第一n阱和第二p阱，所述第一n型区和所述第二n型区的上方均设有第二n阱，所述第二p型区和所述第四p型区上均设有第三p阱、第三n阱和第四p阱；所述第一p阱的表面设有第一p掺杂区，所述第一n阱的表面设有第一n掺杂区，所述第三n阱的表面设有第三n掺杂区，所述第四p阱的表面设有第四p掺杂区；所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元的第一端与所述第一p掺杂区和所述第一n掺杂区连接，所述第一静电保护单元和所述第二静电保护单元的第二端与所述第三n掺杂区和所述第四p掺杂区连接；所述第一静电保护单元的第二端与所述第二静电保护单元的第一端电连接。

23、可见，该双向scr静电保护器包括第一静电保护单元和第二静电保护单元，第一静电保护单元和第二静电保护单元的第一端与第一p掺杂区和第一n掺杂区连接，第一静电保护单元和第二静电保护单元的第二端与第三n掺杂区和第四p掺杂区连接，且第一静电保护单元的第二端与第二静电保护单元的第一端电连接，形成串联结构。当需要泄放静电时，第一静电保护单元和第二静电保护单元协同触发，共同形成从第一静电保护单元的第一端到第二静电保护单元的第二端的完整的静电泄放路径。同时，第一静电保护单元和第二静电保护单元均包括相互耦合的pnp三极管与npn三极管；第二n阱为pnp三极管的基区与npn三极管的集电极；第二p阱与第一p型区，第二p阱与第三p型区，第三p阱与第二p型区，以及第三p阱与第四p型区均构成npn三极管的基区；基于pnp三级管和npn三极管构成静电泄放通路。本技术提供的双向scr静电保护器相较于目前的scr静电保护器结构，增加了npn三极管的基区宽度，削弱了npn三极管的电流放大系数，从而在维持触发电压基本不变的情况下，大幅度提高单元件的维持电压。