SCR专利白皮书

专利检索白皮书

浙江大学微电子研究所

2007-4-10

1. MLSCR类型

1)US Patent 5012317, “Electrostatic Discharge Protection Circuit”, Apr.30, 1991.

该专利提出了使用PNPN类型的SCR结构进行ESD保护，是最早提出使用SCR结构进行ESD保护的专利。

2) US Patent 4939616, “Circuit Structure with Enhanced Electrostatic Discharge Protection”, Jul. 3, 1990.

该专利的在传统SCR结构的N-well和Psub交接区域加入N+层（图中42），减小触发电压，即MLSCR结构。

3) US Patent 5274262, “SCR Protection Structure and Circuit with Reduced Trigger

V oltage”, Dec.28, 1993.

该专利也提出了MLSCR结构，并说明作为一种保护结构，但是没有明确说明用于ESD保护。和US Patent 4939616的区别在于中间交接的区域（图中18）是悬空的而US Patent 4939616中的是通过一个电阻接到pad上的。同时该专利也提出了Zener管触发的MLSCR结构（图中18和19可以构成Zener二极管）。

4) US Patent 6246079, “SCR Circuit with a High Trigger Current”, Jun.12, 2001.

该专利在US Patent 4939616的基础上改变了连线方式，将中间的P+接触（图中76）直接和地线连接。

5) US Patent 5856214, “Method of Fabricating a Low V oltage Zener-Triggered SCR for ESD Protection in Integrated Circuits”, Jan.5, 1999.

该专利在MLSCR结构中加入了zener二极管（图中39，42所构成的Zener 二极管），减小了触发电压。

6) US Patent 5872379, “Low V oltage Turn-On SCR For ESD Protection”, Feb.16, 1999.

该专利页在MLSCR的基础上做了一些改变。在N-well和Psub交界处的N+（图中20）旁边加入了一个P型的LDD注入（图中38），相当于接入了一个zener 二极管，从而减小了触发电压。

2. LVTSCR类型

1) US Patent 5465189, “Low V oltage Triggering Semiconductor Controlled Rectifiers”, Nov. 7, 1995

该专利在SCR结构中加入一个类似MOS的结构（图中39，41），利用MOS 结构的雪崩导通开启SCR，降低触发电压，即经典的LVTSCR结构。

2) US Patent 6524893, “Electrostatic Discharge Protection Device for Semiconductor Integrated Circuit, Method for Producing the Same, and Electrostatic Discharge Protection Circuit Using the Same”, Feb.25, 2003.

该专利将LVTSCR中的MOS管的栅极悬空，源漏端分别注入P+和N+杂质（图中8和9），将这个P+与N+的结构看成一个diode，通过diode的触发开启SCR结构。

3) US Patent 6921931, “Electrostatic Discharge Protection Element”, Jul.26, 2005.

该专利在上面一个专利（US Patent 6524893）的基础上，在Cathode附近加入了一个电阻（图中10a），从而起到了减小触发电压的作用。

4) US Patent 5905288, “Output ESD Protection with High-Current-Triggered Lateral SCR”, May18, 1999.

该专利中提出了一种高电流触发的ESD保护电路，其中包含了一种改进后的NMOS Triggered Lateral SCR，以及PMOS Triggered Lateral SCR。

5) US Patent 5982601, “Direct Transient-Triggered SCR for ESD Protection”, Nov.9，1999.

该专利在经典的LVTSCR中加入了一个Transient Generator（图中51），提高了LVTSCR结构的触发速度。触发电路的一个实例是RC和反相器的组合电路。

6) US Patent 6639284 B1, “Compensated-Well Electrostatic Discharge Protection Structure”, Oct. 28, 2003.

该专利在先前一些经典的SCR以及BJT ESD保护电路中，使用了回退阱的工艺（图中112，113以及312，313）。阱的工艺比较特殊。

7) US Patent 5225702, “Silicon Controlled Rectifier Structure For Electrostatic Discharge Protection”, Jul.6, 1993.

该专利提出了另一种LVTSCR结构，MOS管中只有一个N+区域（图中226）。

8) US Patent 5907462, “Gate Coupled SCR for ESD Protection Circuits”, May 25, 1999.

该专利是在传统LVTSCR结构的基础上，在MOS结构的栅极与地之间加入了一个电阻（图中118），从而形成栅极耦合的SCR结构。