[發明專利]一種靜電保護用LEMDS_SCR器件

在審

• 申請號: 201710991134.8
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107946296A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 張立國;孟慶曉;傅博
• 申請（專利權）人: 深圳震有科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙)44268
• 代理人: 王永文,劉文求

技術領域

本發明涉及微電子領域，特別涉及一種靜電保護用LEMDS_SCR器件。

背景技術

隨著半導體卡緊日趨小型化、高密度和多功能，特別像便攜式產品等對主板面積要求比較嚴格，很容易受到靜電放電（Electro-Static discharge, ESD）的影響，在SOI工藝下的橫向擴散金屬氧化物半導體可控硅保護器件（Laterally diffused metal oxide semiconductor-Silicon controlled rectifier, LDMOS-SCR）廣泛應用于LDMOS的ESD保護，在人體放電模式（Human-Body Model, HBM）事件下能起到有效的ESD保護作用。但是在組件充電模式（Charged-Device Model, CDM）事件下LDMOS-SCR卻不能起到有效的保護作用，這主要是因為CDM事件的特點是速度快、過充大，但是LDMOS-SCR其開啟時間較長，在CDM事件到來時不能及時開啟，導致電壓過沖擊穿柵氧化層從而造成內部核心電路的癱瘓。

如圖1所示，為了改善LDMOS 的抗ESD 性能，可以采用內嵌SCR 的LDMOS 結構(LDMOS_SCR)，即在傳統的LDMOS 結構中的漏端增加一個P+ 注入區來增加一個寄生的SCR，利用SCR優越的ESD 性能來泄放大電流。然而，這種LDMOS_SCR 結構的維持電壓Vhold 相比于普通LDMOS 的Vhold 電壓值大大降低，遠低于高壓功率管的電源電壓，從而易導致器件正常工作時發生閂鎖（latch_up），使得器件不受前級驅動的控制，甚至導致器件損毀。

因而現有技術還有待改進和提高。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種靜電保護用LEMDS_SCR器件，可以在CDM事件下更快開啟，將瞬態的過沖電壓鉗位在一個安全的值，從而對內部核心電路的柵氧化層起到有效的保護作用。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：

一種靜電保護用LEMDS_SCR器件，包括深埋氧層、P型陷區、襯底和N型漂移區，所述襯底位于所述深埋氧層的上方，所述P型陷區和N型漂移區位于所述襯底的表面，所述N型漂移區遠離P型陷區的一側具有P+摻雜區和N+摻雜區，所述P+摻雜區和N+摻雜區的下方設置有一個嵌入的P+注入區，所述嵌入的P+注入區位于N型漂移區里面。

所述的靜電保護用LEMDS_SCR器件中，所述P+摻雜區與所述N+摻雜區相鄰，所述P+摻雜區相比N+摻雜區更靠近P型陷區。

所述的靜電保護用LEMDS_SCR器件中，所述P型陷區具有與源極金屬相連的N+ 源區和P+ 接觸區，所述P+接觸區與所述N+源區不接觸。

所述的靜電保護用LEMDS_SCR器件中，所述P型陷區和所述N型漂移區相互接觸或不接觸。

所述的靜電保護用LEMDS_SCR器件中，所述P+摻雜區和N+摻雜區均位于所述嵌入的P+注入區的表面上。

所述的靜電保護用LEMDS_SCR器件中，所述襯底為P+襯底。

相較于現有技術，本發明提供的靜電保護用LEMDS_SCR器件，包括深埋氧層、P型陷區、襯底和N型漂移區，所述襯底位于所述深埋氧層的上方，所述P型陷區和N型漂移區位于所述襯底的表面，所述N型漂移區遠離P型陷區的一側具有P+摻雜區和N+摻雜區，所述P+摻雜區和N+摻雜區的下方設置有一個嵌入的P+注入區，所述嵌入的P+注入區位于N型漂移區里面。本發明通過在P+摻雜區與N+摻雜區下摻雜嵌入的P+注入區，使得N+區域／P+注入區率先發生雪崩擊穿，產生的大量非平衡載流子再進一步去觸發N漂移區／P+襯底的反向PN結，從而使得寄生SCR加速開啟，將瞬態的過沖電壓鉗位在一個安全的值，從而對內部核心電路的柵氧化層起到有效的保護作用。

附圖說明

圖1為現有的LEMDS_SCR器件的結構圖。

圖2為本發明提供的靜電保護用LEMDS_SCR器件的結構圖。

圖3為LEMDS_SCR器件的測試系統的等效原理圖。

圖4為現有的LEMDS_SCR器件與本發明提供的靜電保護用LEMDS_SCR器件的測試開啟時間對比圖。

具體實施方式

本發明提供一種靜電保護用LEMDS_SCR器件，可以在CDM事件下更快開啟，將瞬態的過沖電壓鉗位在一個安全的值，從而對內部核心電路的柵氧化層起到有效的保護作用。