[發明專利]一種基于HVNMOS耐正負高壓的端口ESD結構及其等效電路

在審

• 申請號: 201310695611.8
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104716134A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 杜明;彭首春
• 申請（專利權）人: 深圳市國微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

1.一種基于HVNMOS耐正負高壓的端口ESD結構，其特征在于，包括第一NBL掩埋層(2)、第二NBL掩埋層(38)、與電源連接的第一N+有源區(4)、第二N+有源區(18)、第三N+有源區(21)、第四N+有源區(36)和第一N阱(3)、第二N阱(19)、第三N阱(22)、第四N阱(37)；以第一P+有源區(5)、第二P+有源區(17)為接觸的第一P阱(6)；以第三P+有源區(23)、第四P+有源區(34)為接觸的第二P阱(35)；接GND的第五P+有源區(20)；

應用時，第五N+有源區(12)接端口PAD，柵氧(10、14)和第一P+有源區(5)、第八N+有源區(8)、第九N+有源區(15)、第二P+有源區(17)與柵氧(27、31)和第三P+有源區(23)、第六N+有源區(25)、第七N+有源區(32)、第四P+有源區(34)接到一起，N+有源區(29)接地。

2.一種基于權利要求1所述的端口ESD結構的等效電路，其特征在于，包括：第一MOS管N1和第二MOS管N2；

所述第一MOS管N1的柵極與所述第二MOS管N2的柵極連接，所述第一MOS管N1的源極與所述第二MOS管N2的源極連接，所述第一MOS管N1的源極還與所述第一MOS管N1的柵極連接，所述第一MOS管N1的漏極連接至端口PAD，所述第二MOS管N2的漏極接地。

3.如權利要求2所述的等效電路，其特征在于，由柵氧(10、14)和N型區域(11、12、13、9)為漏極，以N+有源區(8、15)為源極，以第一P阱(6)、PBAS(7、16)為襯底構成第一HVNMOS結構；由柵氧(27、31)和N型區域(28、29、30、26)為漏極，N+有源區(25、32)為源極，P阱(35)、PBAS(24、33)為襯底構成第二HVNMOS結構。

4.如權利要求2或3所述的等效電路，其特征在于，

當端口PAD對GND之間的電壓滿足ESD正向觸發條件時，當端口電壓達到P阱與N-擴散區之間二極管的擊穿電壓，第一MOS管N1的漏端與P阱之間二極管被擊穿，漏端、襯底和源端構成的三極管導通泄放ESD電流，通過第二MOS管N2中正偏的襯底和漏端二極管到GND；

當端口PAD對GND之間的電壓滿足ESD負向觸發條件時，當端口電壓的絕對值大于P阱與N-擴散區之間二極管擊穿電壓時，第二MOS管N2的漏端與P阱之間二極管被擊穿，漏端、襯底和源端構成的三極管導通泄放ESD電流，通過所述第一MOS管N1中正偏的襯底和漏端二極管到端口PAD。