高压SOI工艺SCR ESD保护器件研究

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基于SOI工艺集成电路ESD保护网络分析与设计

中图分类号：ＴＮ４０２
文献标识码：Ａ
文章编号：１６８１ — １０７０（２０１４）０３ — ００２９ — ０４
ＡｎａｌｙｚｅａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＥＳＤＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋｆｏｒＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｏｎＳＯ１Ｐｒｏｃｅｓｓ
摘要：由于ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ — Ｏｎ — Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）工艺采用氧化物进行全介质隔离，而氧化物是热的不良导
体，因此ＳＯＩＥＳＤ器件的散热问题使得Ｓ０Ｉ电路的ＥＳＤ保护与设计遇到了新的挑战。阐述了一款基于
ｃｏｒｒｅｃｔｉｔ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅＥＳＤｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｗａｓｕｐｇｒａｄｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ；ＳＯＩ；ｄｅｓｉｇｎｏｆＥＳＤｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｙｔ
个尺寸、版图布局完全相同的ＳＯＩＮＭＯＳ器件和体硅
ｉｓｕｐａｇａｉｎｓｔａｎｅｗｃｈａｌｌｅｎｇｅ．Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｂｕｉｌｄｕｐａＥＳＤｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｆｏｒａＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ

用于高压ESD防护的高维持电流SCR器件

第19卷第5期第19卷第5期电子与封装任何人员和设备都可能与IC发生ESD事件，从过去四十多年的研究中发现，70%的芯片失效是由ESD事件引起的[3]，每年在微电子技术领域因ESD事件所造成的损失高达100亿美元[4]。

因此在集成电路领域，ESD已成为最重要的质量可靠性概念之一[5-6]，而缺乏合格的ESD防护模块的集成电路甚至无法得到产品化认可。

通常来说，ESD保护主要是通过ESD防护器件在被保护电路击穿前泄放ESD电流，并将被保护节点电压钳位在安全值以下。

换句话说，理想的ESD防护器件实质上是一个压控开关，当其阳极上的ESD电压超过电源电压V DD时，它就开启工作，并将电压钳位在安全电压以下；当其阳极上的ESD电压小于V DD时就及时关断，不影响被保护IC正常工作。

此外理想的ESD 防护器件的寄生电容和寄生电感应当趋近于0。

常用的ESD防护器件包括diode、BJT、MOSFET 和晶闸管结构（SCR）。

其中SCR是一种非常优秀的ESD保护器件，当它导通工作泄放ESD电流时，其内部固有的PNP管与NPN管将相互提供基区电流并形成正反馈，因此SCR具有比其他ESD防护器件更高的电流泄放能力及鲁棒性[7-9]。

换句话说，SCR结构可以在相同的版图面积下泄放更大的ESD电流。

图1传统SCR器件结构传统SCR器件结构如图1所示。

在N-well/P-well 对应的PN结击穿后，其I-V曲线将立刻发生snapback 现象，这是因为其内部固有的PNP管与NPN管在小电流情况下就已经形成正反馈，导致器件的电流连续性不再由结击穿提供，转而由寄生的PNP管与NPN 管提供。

此时器件发生电导调制效应，使得N-well里有大量非平衡空穴，P-well里有大量非平衡电子。

这些非平衡空穴和非平衡电子为器件提供大量自由载流子，使得器件由截止状态变成良导体。

因此传统SCR 器件的维持电压和维持电流都很低。

2ESD设计窗口理论常用的ESD设计窗口有高维持电压设计窗口和高维持电流设计窗口两种。

一种用于SOI工艺的横向SCR抗静电结构及其制备方法[发明专利]

专利名称：一种用于SOI工艺的横向SCR抗静电结构及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：吴会利,尹自强
申请号：CN202011548927.0
申请日：20201224
公开号：CN112530938A
公开日：
20210319
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用于SOI工艺的横向SCR抗静电结构及其制备方法，属于集成电路技术领域。

该SCR抗静电结构整体采用环状结构，包括四个区域，构成SCR的横向PNPN结构，并利用金属布线引出，可以根据要求对杂质浓度和尺寸进行调整，采用深槽隔离，可以放置在电路的任何位置。

采用高能离子注入及激光退火实现对掺杂浓度及掺杂区尺寸上的精确控制，离子注入采用两步进行，注入射程分别为外延层厚度的40％和30％，采用激光退火工艺实现杂质再扩散，该工艺制备在电路其他结构形成后进行，不经过热过程，不会对电路功能和性能产生影响；采用深槽隔离工艺过程实现对SCR抗静电结构的物理及电学隔离。

申请人：中国电子科技集团公司第四十七研究所
地址：110032 辽宁省沈阳市皇姑区陵园街20号
国籍：CN
代理机构：沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人：于晓波
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基于SCRESD保护器件研究

针对普通 ESD 保护器件没有双向 ESD 保护能力的问题，本文提出了 ESD 单体器件组合的解决办法，其中包括二极管的组合方案以及 SCR 的组合方案。除此之外本文还设计了高保持电压、相对低开启电压的新型双向 SCR 器件，分析新型双向 SCR 器件相关尺寸参数对其 ESD 保护性能的影响。此器件具有对称的双向 ESD 保护能力，保持电压可高达 20V 以上，而开启电压只有 23V 左右，具有浅回滞特性，适合作为高压集成电路的 ESD 保护单元。为了更进一步提高 SCR 的保持电压以适合更高工作电压电路的 ESD 保护应用，文中提出了新型双向 SCR 器件的串联结构，可根据需要调节串联 SCR 单元的个数，文中分析了 3 个新型双向 SCR 串联结构的保持电压达到了 60V 左右，开启电压在 69V 左右。
（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）
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导师签名：日期：
年月日
摘要
摘要
静电放电（Electrostatic Discharge，ESD）是集成电路可靠性的一项重要分支，随着集成电路制造工艺的发展与电路复杂度的提升，ESD 保护面临重重问题与挑战。单体器件是 ESD 保护设计中的最小单元，单体器件的选择与设计直接关系到整个芯片 ESD 保护设计的成败。本文研究对比了常用的 ESD 保护单体器件，包括二极管、NPN 晶体管、GGNMOS（Grounded Gate NMOS）和可控硅（SCR）等器件。二极管工作方式简单，无回滞特性，正向开启电压低，ESD 保护能力强，反向开启电压高，ESD 保护能力弱。GGNMOS 主要通过其内部寄生的 NPN 晶体管来泄放 ESD 电流，因此我们也研究了 NPN 晶体管的工作方式。GGNMOS 开启电压适中，ESD 保护能力也适中，一般要以多指的版图方式实现，缺点是多指的不均匀开启问题。SCR 是本文的重点研究器件，普通 SCR 具有深回滞特点，开启电压高，保持电压低，ESD 保护能力强，但是易造成误触发闩锁。

耐正负高压的scr esd防护器件及其工艺方法

文章标题：scr esd防护器件及其工艺方法：耐正负高压的利器在当今电子产品高度普及的时代，静电放电（ESD）对电子器件的损害已成为严重的问题。

特别是对于耐正负高压的scr esd防护器件及其工艺方法，更是需要我们深入了解和探讨。

本文将从scr esd防护器件的原理、结构、工艺方法和应用等方面进行全面的评估和探讨。

一、scr esd防护器件的原理scr esd防护器件是一种专门用于抑制或吸收静电放电过程中高能量脉冲的器件。

它通过内部结构和材料的设计，可以在电子器件受到ESD冲击时提供保护，从而保证器件的正常工作。

scr esd防护器件的原理主要是利用其结构中的放电通路和耗能器件，将ESD冲击的能量有效地释放和吸收。

根据scr esd防护器件的工作原理，其结构一般包括放电通路、耗能器件和控制元件。

放电通路用于引导和释放ESD脉冲的能量，耗能器件则通过内部材料特性和结构设计，将ESD脉冲的能量转化为热能或其他形式并予以消耗；控制元件则用于控制scr esd防护器件的工作状态，确保其在受到ESD冲击时能够及时响应并发挥作用。

二、scr esd防护器件的工艺方法scr esd防护器件的制备工艺对其性能和可靠性至关重要。

一般来说，scr esd防护器件的工艺方法主要包括材料选择、器件设计、加工工艺和元器件测试等方面。

在材料选择方面，需要根据scr esd防护器件的工作原理和要求，选择具有良好导电性和耗能性能的材料，以及能够满足高压、高温等工作环境要求的绝缘材料。

器件设计则需要根据应用场景和性能要求，合理设计放电通路、耗能器件和控制元件的结构和布局，确保其能够有效工作并兼顾器件的可靠性和成本。

加工工艺则需要保证器件制备的精度和稳定性，包括微纳加工技术、多层封装工艺、焊接工艺等方面的要求。

元器件测试则是在制备过程中对scr esd防护器件进行性能检测和验证，确保其能够达到设计要求并具有良好的稳定性和可靠性。

三、scr esd防护器件的应用scr esd防护器件主要应用于对静电放电敏感的电子器件和系统中，用于保护器件免受ESD的损害。

SCR组和保护器件的设计与验证

工业技术117DOI：10.16660/ki.1674-098X.2004-9853-5960SCR组和保护器件的设计与验证①赵莉(南京德睿智芯电子科技有限公司江苏南京 210000)摘要：硅控整流器SCR(Silicon Controlled Rectifier)以及SCR的衍生器件跟二极管和GGNMOS （Grounded Gate NMOS)一样均是应用较为广泛的ESD保护器件。

相比二极管和GGNMOS两类ESD保护器件，SCR ESD 器件能够实现从高阻态到低阻态转换，而且具备可再生性，因此设计合理的SCR将具备非常高的ESD防护等级。

本文首先介绍了SCR结构ESD泄放能力和工作机理，然后针对SCR组合保护器件的结构,结合理论分析与器件仿真对其关键特性进行设计保证；最后，基于某0.18um的工艺，设计多个ESD单体进行流片并进行TLP测试，证明本文设计的SCR组合保护结构具有较高的单位面积ESD性能。

关键词：ESD SCR 组合保护结构器件仿真 TLP单体测试中图分类号：TN43文献标识码：A文章编号：1674-098X(2020)07(c)-0117-03Design and Verification of SCR Combined Protection DeviceZHAO Li(Nanjing Deruizhixin Electronic Technology Co., Ltd.,Nanjing, Jiangsu Province, 210000 China)Abstract: SCR (silicon controlled rectifier) and its derivatives are widely used ESD protection devices like Diode and GGNMOS (grounded gate NMOS). Compared with Diode and GGNMOS, SCR ESD device can realize the transition from high resistance state to low resistance state, and it is renewable.Therefore, with reasonable design SCR device will have very high ESD protection level. In this paper, firstly the ESD discharge capacity and working mechanism of SCR structure are introduced, then the key characteristics of SCR combined protection device are designed and guaranteed by theoretical analysis and device simulation. Finally, based on a process of 0.18um, several ESD monomers are designed for tapeout and TLP test, which prove that the SCR composite protection structure designed in this paper has higher ESD performance per unit area.Key Words: ESD；SCR；Combined protection structure；Device simulation；TLP monomer test集成电路作为整个电子产品的基础拥有十分重要的地位，但是静电放电贯穿在它的整个生命周期中，对它造成很大的危害，归纳起来主要有两个方面，一是由于ESD脉冲通常有几千伏的高电压，远远大于器件本身栅氧击穿电压BVox，造成器件击穿后失效；二是由于ESD脉冲放电时产生大电流，该大电流会熔断金属造成芯片失效。

基于scr的esd保护器件研究

在 ESD 防护方面，SCR 相比其他器件而言具有耗费硅面积小的优点，因而应用越来越广泛，国内外研究 SCR 静电防护器件的团队也较多。美国中佛罗里达大学刘俊杰教授团队，他们主要的研究工作是改变 SCR 器件结构，或者通过版图设计来改变 SCR 器件的 ESD 防护特性，其中 ZhiWei Liu 等采用的 Segmented SCR 结构可将 SCR 的保持电压提高到 40V 左右[9]，并且保持了较高的热失效电流。 LiFang Lou 等采用版图设计的方法将 SCR 的保持电流提高到了 24mA/um。台湾国立交通大学的柯明道教授团队研究较多的是采用 RC 结构的 SCR[10]，还有利用添加外部电路的方法改变特性的 SCR。浙江大学在 ESD 器件仿真方面做了较多的研究，他们采用的多脉冲传输线脉冲测试仪（Transmission Line Pulse,TLP）波形仿真能够有效模拟真实的 TLP 脉冲信号，从而大大缩减 ESD 器件的设计周期[11]。
然而，对于现实中的芯片 ESD 保护来说，并没有一个通用的解决方案。ESD 保护单元的设计规格需要综合考虑工艺参数[6] (如：工作电压，器件击穿电压，栅氧化层击穿电压等)以及其所保护的端口电路拓扑结构；ESD 保护单元的触发时间则需要考虑内部线路对其开启速度的最低要求；ESD 保护单元的面积需要尽量优化，以尽可能减少其版图尺寸，降低整块芯片的成本；ESD 保护单元的寄生效应也需要降低到最小，以减轻对核心线路造成的负面影响。所有这些因素都大大增加了 ESD 保护设计的复杂度和难度，而且需要我们针对每种不同的半导体加工工艺研究不同的保护结构和保护方法。
SCR 是另一种可选的 ESD 保护器件，事实上由于其深回滞 I-V 曲线，低导通电阻，高 ESD 泄流能力的特点，在 ESD 保护中得到越来越广泛的应用。同样的， SCR 也有自身的弱点，它的开启电压过大，在其开启之前内部电路早已损坏，因此要想办法降低它的开启电压。关于如何降低 SCR 开启电压的问题，前人已经做了很多工作，如在阱间加入 N 型重掺杂或者 P 型重掺杂，增加外部电路往阱中注入电流帮助触发，RC 电路识别 ESD 信号触发等。SCR 作为 ESD 保护器件的另一个难题是保持电压过低，一般只有 1.5~2V[7]，如果应用在高工作电压的集成电路

用于ESD防护的高维持电流SCR器件说明书

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201810973512.4(22)申请日 2018.08.24(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号 CN 109065537 A(43)申请公布日 2018.12.21(73)专利权人电子科技大学地址 611731 四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人乔明　肖家木　齐钊　梁龙飞　何林蓉　梁旦业　张波　(74)专利代理机构成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232代理人敖欢　葛启函(51)Int.Cl.H01L 27/02(2006.01)(56)对比文件CN 104576639 A ,2015.04.29US 2008/0309394 A1,2008.12.18CN 105552074 A ,2016.05.04CN 1404159 A ,2003.03.19CN 104269401 A ,2015.01.07审查员韩增智 (54)发明名称用于ESD防护的高维持电流SCR器件(57)摘要本发明提供一种用于ESD防护的高维持电流SCR器件，包括：P型衬底、第一N型外延层、第一PWELL区、第一P+接触区、第一N+接触区、第二PWELL区、第二P+接触区、第三N+接触区；位于第一N型外延层上方且不与第一PWELL区、第二PWELL区相交的第二N+接触区；第一N+接触区与第一P+接触区通过金属短接形成金属阴极；第二P+接触区与第二N+接触区、第三N+接触区通过金属短接形成阳极。

本发明可以通过调整第二PWELL区的浓度和长度来调节维持电流，从而避免器件发生闩锁，并使器件IV曲线呈现出多次snapback的特性，提高器件在ESD脉冲电流下的鲁棒性。

权利要求书1页说明书4页附图6页CN 109065537 B 2021.01.08C N 109065537B1.一种用于ESD防护的高维持电流SCR器件，其特征在于包括：P型衬底(00)、位于P型衬底(00)上方的第一N型外延层(01)、位于第一N型外延层(01)内部上方左侧的第一PWELL区(201)、位于第一PWELL区(201)内部上方的第一P+接触区(21)、位于第一PWELL区(201)内部上方的第一N+接触区(11)；其中，第一P+接触区(21)位于第一N+接触区(11)左侧；位于第一N型外延层(01)内部上方右侧的第二PWELL区(202)、位于第二PWELL区(202)内部上方的第二P+接触区(22)、位于第二PWELL区(202)内部上方的第三N+接触区(13)；其中，第三N+接触区(13)位于第二P+接触区(22)左侧；位于第一N型外延层上方且不与第一PWELL区相接触且不与第二PWELL区相接触的第二N+接触区(12)；第一N+接触区(11)与第一P+接触区(21)通过金属短接形成金属阴极(31)；第二P+接触区(22)与第二N+接触区(12)、第三N+接触区(13)通过金属短接形成阳极(32)。

基于SCR结构的纳米工艺ESD防护器件研究方案

基于SCR结构的纳米工艺ESD防护器件研究方案本文主要针对用于ESD防护的SCR结构进行了研究。

通过对其ESD泄放能力和工作机理的研究，为纳米工艺下的IC设计提供ESD保护。

本文的研究主要集中在两种常见的SCR上，低触发电压SCR(LVTSCR)与二极管辅助触发SCR(DTSCR)。

本文也对以上两种SCR结构进行了改进，使得其能够在不同工作环境和相应电压域下达到相应的ESD防护等级。

本文的测试与分析基于传输线脉冲测试仪(TLP)与TCAD仿真进行，通过对SCR中的正反馈工作机理的阐述，证明了SCR结构是一种新颖有效的ESD防护器件。

1 引言静电放电(ESD)现象，一直是困扰集成电路设计与制造的一个难题。

在整个集成电路的制造。

封装。

运输过程中都会产生静电，并对集成电路造成可能的损坏。

每年，因ESD导致的电子产品失效所占比例从23%到72%不等。

尤其是当集成电路制造进入纳米工艺(《90nm)以后，随着MOS晶体管尺寸的减小，集成电路整体的抗ESD能力愈发下降，而ESD应力本身并不会随着工艺尺寸的减小而减弱。

另一方面，工作电压的降低。

射频以及功率电路的特殊应用环境。

IO端口的尺寸限制都对ESD防护结构提出了更高更加细化的要求。

ESD防护器件主要分为二极管。

MOS管和SCR结构。

其中二级管结构简单，寄生效应少，适合射频领域的ESD防护，不会给电路引入过多的寄生参数。

而MOS管常采用栅接地的形式(GGNMOS)，因其良好的工艺兼容性。

各项ESD性能较为折中被广泛的应用于集成电路IO端口的防护之中。

相比前两者，硅控整流器(SCR)结构有着最高的ESD效率。

在相同的面积之下，SCR结构能够达到二极管或MOS 管结构的数倍ESD防护效果。

但因为SCR的I-V曲线呈现一种深回滞的状态，容易导致ESD防护失效和闩锁效应的发生，这使得普通的SCR结构一般不能直接用于集成电路的ESD防护。

需要针对不同电路的工作环境和工作电压，对SCR结构进行相应的改进设计。

SCR结构参数对ESD防护性能的影响研究的开题报告

SCR结构参数对ESD防护性能的影响研究的开题报
告
一、研究背景和意义
静电放电（ESD）是电路元件、集成电路等电子设备中常见的故障
原因之一。

所以，为了提高电子设备的可靠性和稳定性，防止由ESD引
起的损坏，需要对ESD防护措施进行研究和改进。

SCR（可控硅）是
ESD保护中常用的一种元件，其有着较高的响应速度和抗ESD能力。

而SCR的结构参数会直接影响其ESD防护性能，因此研究SCR结构参数对ESD防护的影响，对于提高电子设备的ESD防护能力具有重要的理论和
实际意义。

二、研究内容
1. 确定研究对象：以SCR为研究对象，建立ESD防护模型。

2. 确定研究内容：通过仿真分析，研究SCR结构参数（如电极间距、极压、掺杂浓度等）对其ESD防护性能的影响，并进行对比实验。

3. 研究方法：采用电路仿真软件进行电路设计、模拟和验证。

4. 成果展示：对研究结果进行数据分析和图表展示，撰写研究论文。

三、预期成果
1. 建立了SCR结构参数对ESD防护性能的模型，从理论上分析了SCR结构参数对ESD防护性能的影响。

2. 通过仿真实验验证了SCR结构参数对ESD防护性能的影响，提出了优化SCR结构参数的建议。

3. 实验结果和成果的论文将被发表在相关国际学术期刊上，为ESD
防护领域的研究提供了一定的理论和实证基础。

四、进度安排
第一阶段：文献调研和理论分析（2周）
第二阶段：电路设计和仿真实验（8周）
第三阶段：实验数据分析、结果展示和论文撰写（6周）第四阶段：论文修改和总结（2周）。

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大，但是它的劣势也比较明显，它的维持电压和触发电压调整不灵活。传统的ＳＣＲ器件，具有触发电压高、维持电压很低的特点，使其在低压的ＥＳＤ应用中存在触发电压过高的问题，在高压的ＥＳＤ应用中存在维持电压太低引入的闩锁问题。虽然在一些改进方案中Ｅ１］，ＳＣＲ的触发电压调低，维持电压提高，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｉｔｉｓｈａｒｄｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｓｕｓｔａｉｎｉｎｇｖｏｌｔａｇｅａｎｄｔｈｅ
ｔｒｉｇｇｅｒｖｏｌｔａｇｅｏｆＳＣＲ，ａｎｏｖｅｌｌａｙｏｕｔｄｅｓｉｇｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｗｈｉｃｈａｌｌｏｗｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＳＵＳ — ｔａｉｎｉｎｇｖｏｌｔａｇｅａｎｄｔｈｅｔｒｉｇｇｅｒｖｏｌｔａｇｅｗｈｉｌｅｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇＳＣＲＳｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｉｓｌａｔｃｈ — －ｕｐｆｒｅｅＳＣＲｄｅｓｉｇｎｃｏｕｌｄｂｅａｐｒｅｆｅｒｒｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅＥＳＤｐｒｏｔｅｃ — —
ＣＨＥＮＦｕｔａｏＴＡＯＸｕｙｏｕＪ１Ｈｕｉｃａｉ
（ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＮｏ．５８ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ，２１４０７２，ＣＨＮ）
解决方案。
关键词：静电放电；可控硅整流元件；维持电压；触发电压中图分类号：ＴＮ４３文献标识码：Ａ文章编号：１０００－３８１９（２０１７）０５ — ０３５５ — ０６
ＳｔｕｄｙｏｎＳＣＲｏｎＳＯＩｆｏｒＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥＳＤＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
可控硅整流元件即ＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ — ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｅｃ —
护的领域中，还没有非常有效并且有效率的方案。
例如将用于低压ＥＳＤ保护的ＳＣＲ串联使用］，实
现高压的ＥＳＤ保护，但其效率明显下降，面积很大，
２０１７ — ０２ — ２０收稿，２０１７ — ０４ — １１收改稿
摘要：针对ＥＳＤ保护器件ｓｃＲ的维持电压ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和触发电压难以调整的问题，设计了一种ＳＣＲ版图形式，这种新型
的ＳＣＲ版图形式可以将维持电压和触发电压进行最优化的调整，同时不改变原有的高压工艺的特点。从而解决了在高压ＥＳＤ保护领域，使用ＳＣＲ做ＥＳＤ保护器件容易引入闩锁效应的问题，是目前高压ＥＳＤ保护领域较好的
且ＳＣＲ必须是隔离结构；另一种比较有效的方式是对ＳＣＲ版图做了改进［３］，实现了ＳＣＲ的高压ＥＳＤ
ｔｉｆｉｅｒ）器件是集成电路工艺中常用到的ＥＳＤ保护器
件，虽然ＳＣＲ器件的ＥＳＤ能力强，面积优势比较
Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．５
０ｃｔ．，２Ｏ１７
＼
硅微电子学｛Ｉ
高压ＳＯＩ工艺ＳＣＲＥＳＤ保护器件研究
陈富涛陶绪友季惠才
（中国电子科技集团公司第５８研究所，江苏，无锡，２１４０７２）
针对esd保护器件scr的维持电压和触发电压难以调整的问题设计了一种scr版图形式这种新型的scr版图形式可以将维持电压和触发电压进行最优化的调整同时不改变原有的高压工艺的特点
第３７卷第５期２０１７年１Ｏ月
固体电子学研究与进展
ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＰＲＯＧＲＥＳＳＯＦＳＳＥ
ｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＳＤ；ＳＣＲ；ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇｖｏｌｔａｇｅ；ｔｒｉｇｇｅｒｖｏｌｔａｇｅ
使其可以应用在低压ＥＳＤ保护，但在高压ＥＳＤ保
引言