本實用新型公開了一種SCR結構的低殘壓保護器件，包括第一晶閘管和第二晶閘管；所述第一晶閘管的陽極P+區與第二晶閘管的陰極N+區短路合并集成，所述第一晶閘管的陰極N+區與第二晶閘管的陽極P+區短路合并集成。本實用新型提供的新型SCR結構的低殘壓浪涌保護器件，此器件不僅具有ESD和浪涌保護能力，而且還可實現低電容、低殘壓的特性，并且通過結構改進后同樣浪涌能力水平下器件成本更有競爭力。通過將THY1的陽極P+區與THY2的陰極短路合并集成，大幅降低了器件的面積，而且兩個方向共用電流泄放通道，面積得到有效利用。采用高濃度襯底材料，有效降低器件的通態阻抗，從而實現器件的低殘壓效果。

技術領域

本實用新型涉及半導體器件技術領域，特別是一種SCR結構的低殘壓ESD浪涌防護器件。

背景技術

基于PNPN結構的保護器件，最為成熟的當屬固體放電管(Thyristor)產品，在過去的近10年里，該產品一直都是大浪有保護器件的首選產品。然而受到GPON/EPON的普及以及寬帶提速的影響，也受限于產品自身的一些缺陷，該產品在通訊領域的應用被大幅削減。

同樣基于該結構的一些低壓Thyristor產品，通過改進后被應用于安防、提速后的通訊接口，用于ESD及浪涌保護。但是，隨著主控IC產品的特征尺寸縮小，芯片耐壓降低以及競爭加劇，這類產品缺點也日趨明顯，比如成本過高、殘壓太大以及片間一致性不好等。

與傳統Thyristor結構相比，新的SCR結構低殘壓ESD浪涌保護器件是一種新的工藝結構，通過將P+基區與陰極短路孔集成，采用高襯底濃度，利用P+環的調整作用，實現了低殘壓、低成本、高浪涌能力的保護器件。

原有Thyristor產品，由于同樣芯片面積浪涌能力不高，導致器件成本變高，而且低電容工藝要采用高阻襯底材料，使得產品殘壓偏大，在應用方面有諸多不足。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出一種SCR結構的低殘壓保護器件；本器件通過結構的改進，使得器件能在性能上能夠有更加優越的性能。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型提供的SCR結構的低殘壓保護器件，包括第一晶閘管和第二晶閘管；

所述第一晶閘管的陽極與第二晶閘管的陰極短路連接；所述第一晶閘管的陰極與第二晶閘管的陽極短路連接。

進一步，所述第一晶閘管的陽極P+區與第二晶閘管的陰極N+區短路合并集成，所述第一晶閘管的陰極N+區與第二晶閘管的陽極P+區短路合并集成。

進一步，所述第一晶閘管和第二晶閘管分別包括N+襯底、第一P型基區、第二P型基區、隔離區N+IOS、P+環、N+陰極短路孔；所述第一P型基區和第二P型基區分別平行設置于N+襯底的兩側；所述隔離區N+IOS分別設置于第一P型基區及第二P型基區外側的兩端；所述P+環分別設置于第一P型基區及第二P型基區與隔離區N+IOS之間；

所述N+陰極短路孔均勻間隔平行設置于第一P型基區及第二P型基區的外側。

由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下的優點：

本實用新型提供的新型SCR結構的低殘壓浪涌保護器件，此器件不僅具有ESD和浪涌保護能力，而且還可實現低電容、低殘壓的特性，并且通過結構改進后同樣浪涌能力水平下器件成本更有競爭力。通過將THY1的陽極P+區與THY2的陰極短路合并集成，大幅降低了器件的面積，而且兩個方向共用電流泄放通道，面積得到有效利用。采用高濃度襯底材料，有效降低器件的通態阻抗，從而實現器件的低殘壓效果；增加P+環用于調整器件的保護電壓，器件可通過設置不同的P+濃度實現不同的保護電壓；器件側面通過隔離擴散將芯片內部與外部隔離，可以有效避免壓焊過程由于焊錫上溢造成的短路。