[實用新型]一種具有高維持電壓的LDMOS結(jié)構(gòu)的ESD保護器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420015280.9
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN203659868U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 顧曉峰;黃龍;梁海蓮;畢秀文
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有高維持電壓的LDMOS結(jié)構(gòu)的ESD保護器件，其包括具有SCR結(jié)構(gòu)的ESD電流泄放路徑和與SCR結(jié)構(gòu)串聯(lián)的反向PN結(jié)，以增強器件的ESD魯棒性和提高維持電壓，其特征在于：主要由P襯底(101)、高壓N阱(102)、P阱(103)、N阱(104)、P下沉摻雜(105)、P+注入?yún)^(qū)(106)、第一N+注入?yún)^(qū)(107)、第二N+注入?yún)^(qū)(108)、第一場氧隔離區(qū)(109)、第二場氧隔離區(qū)(110)、第三場氧隔離區(qū)(113)、第四場氧隔離區(qū)(114)和多晶硅柵(112)及其覆蓋的薄柵氧化層(111)構(gòu)成；

所述高壓N阱(102)在所述P襯底(101)的表面區(qū)域；

在所述高壓N阱(102)的表面區(qū)域從左到右依次設有所述P阱(103)和所述N阱(104)，所述P阱(103)和所述N阱(104)之間設有所述多晶硅柵(112)及其覆蓋的所述薄柵氧化層(111)、所述第三場氧隔離(113)；

所述多晶硅柵(112)及其覆蓋的所述薄柵氧化層(111)的橫向長度必須滿足一定的范圍，以滿足不同開啟電壓的ESD保護需求；

所述P阱(103)的表面部分區(qū)域從左到右依次設有所述P+注入?yún)^(qū)(106)、所述第二場氧隔離區(qū)(110)、所述第一N+注入?yún)^(qū)(107)，在所述高壓N阱(102)的左側(cè)邊緣與所述P+注入?yún)^(qū)(110)之間設有所述第一場氧隔離區(qū)(109)，所述第一場氧隔離區(qū)(109)的右側(cè)與所述P+注入?yún)^(qū)(106)的左側(cè)相連，所述第一場氧隔離區(qū)(109)的左側(cè)與所述高壓N阱(102)的左側(cè)邊緣相連；

所述多晶硅柵(112)及其覆蓋的薄柵氧化層(111)橫跨在所述高壓N阱(102)和所述P阱(103)表面部分區(qū)域，所述多晶硅柵(112)及其覆蓋的所述薄柵氧化層(111)的左側(cè)與所述第一N+注入?yún)^(qū)(107)的右側(cè)相連；

所述第三場氧隔離區(qū)(113)橫跨在所述高壓N阱(102)和所述N阱(104)表面部分區(qū)域，所述第三場氧隔離區(qū)(113)的左側(cè)與所述多晶硅柵(112)覆蓋的所述薄柵氧化層(111)的右側(cè)相連，所述多晶硅柵(112)覆蓋了所述第三場氧隔離區(qū)(113)的表面部分區(qū)域，所述第三場氧隔離區(qū)(113)的右側(cè)與所述P下沉摻雜(105)的左側(cè)相連；

所述N阱(104)內(nèi)設有所述P下沉摻雜(105)，所述P下沉摻雜(105)內(nèi)設有所述第二N+注入?yún)^(qū)(108)，所述第二N+注入?yún)^(qū)(108)的兩側(cè)與所述P下沉摻雜(105)的兩側(cè)邊緣的橫向間隔長度必須控制在一定的數(shù)值范圍內(nèi)；

所述第四場氧隔離區(qū)(114)橫跨在所述高壓N阱(102)和所述N阱(104)表面部分區(qū)域，所述第四場氧隔離區(qū)(114)的左側(cè)與所述P下沉摻雜(105)的右側(cè)相連，所述第四場氧隔離區(qū)(114)的右側(cè)與所述高壓N阱(102)的右側(cè)邊緣相連；

所述P+注入?yún)^(qū)(106)與第一金屬1(115)相連接，所述第一N+注入?yún)^(qū)(107)與第二金屬1(116)相連接，所述多晶硅柵(112)與第三金屬1(117)相連接，所述第一金屬1(115)、所述第二金屬1(116)和所述第三金屬1(117)均與金屬2(119)相連，并從所述金屬2(119)引出一電極(120)，用作器件的金屬陰極；

所述第二N+注入?yún)^(qū)(108)與第四金屬1(118)相連，并從所述第四金屬1(118)引出一電極(121)，用作器件的金屬陽極。

2.如權(quán)利要求1所述的一種具有高維持電壓的LDMOS結(jié)構(gòu)的ESD保護器件，其特征在于：所述第二N+注入?yún)^(qū)(108)的兩側(cè)到所述P下沉摻雜(105)兩側(cè)邊緣的橫向長度必須控制在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，以提高器件的維持電壓，所述多晶硅柵(112)及其覆蓋的所述薄柵氧化層(111)的橫向長度必須滿足一定的范圍，以滿足不同開啟電壓的ESD保護需求。

3.如權(quán)利要求1所述的一種具有高維持電壓的LDMOS結(jié)構(gòu)的ESD保護器件，其特征在于：所述金屬陽極、所述第二N+注入?yún)^(qū)(108)、所述P下沉摻雜(105)、所述N阱(104)、所述高壓N阱(102)、所述P阱(103)、所述第一N+注入?yún)^(qū)(107)和所述金屬陰極構(gòu)成一條齊納二極管與SCR串聯(lián)結(jié)構(gòu)的ESD電流泄放路徑，以提高器件的二次失效電流、增強器件的ESD魯棒性。