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专利号: 2015109518684
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有源端内嵌叉指NMOS的LDMOS-SCR器件,其包括LDMOS-SCR结构的ESD电流泄放路径和源端内嵌叉指NMOS的阻容耦合电流泄放路径,以提高器件的电流导通均匀性和开启速度,增强器件的ESD鲁棒性,提高维持电压,其特征在于:主要由P衬底(101)、P外延(102)、P阱(103)、N阱(104)、第一N+注入区(106)、第二N+注入区(107)、第一P+注入区(108)、第三N+注入区(109)、第四N+注入区(110)、第二P+注入区(111)、第五N+注入区(113)、第一场氧隔离区(105)、第二场氧隔离区(112)、第三场氧隔离区(121)、第四场氧隔离区(114)、第一多晶硅栅(116)、第二多晶硅栅(118)、第三多晶硅栅(120)、第一薄栅氧化层(115)、第二薄栅氧化层(117)和第三薄栅氧化层(119)构成;

所述P外延(102)在所述P衬底(101)的表面区域;

在所述P外延(102)的表面区域从左到右依次设有所述P阱(103)和所述N阱(104),所述P阱(103)的左侧边缘与所述P外延(102)的左侧边缘相连,所述P阱(103)的右侧与所述N阱(104)的左侧相连,所述N阱(104)的右侧与所述P外延(102)的右侧边缘相连;

在所述P阱(103)的表面区域从左到右依次设有所述第一场氧隔离区(105)、所述第一N+注入区(106)、所述第一多晶硅栅(116)、所述第一薄栅氧化层(115)、所述第二N+注入区(107)、所述第一P+注入区(108)、所述第三N+注入区(109)、所述第二多晶硅栅(118)、所述第二薄栅氧化层(117)和所述第四N+注入区(110),所述第一多晶硅栅(116)在所述第一薄栅氧化层(115)的上方,所述第二多晶硅栅(118)在所述第二薄栅氧化层(117)的上方;

所述第一场氧隔离区(105)的左侧与所述P阱(103)的左侧边缘相连,所述第一场氧隔离区(105)的右侧与所述第一N+注入区(106)的左侧相连,所述第一N+注入区(106)的右侧与所述第一薄栅氧化层(115)的左侧相连,所述第一薄栅氧化层(115)的右侧与所述第二N+注入区(107)的左侧相连,所述第二N+注入区(107)的右侧与所述第一P+注入区(108)的左侧相连,所述第一P+注入区(108)的右侧与所述第三N+注入区(109)的左侧相连,所述第三N+注入区(109)的右侧与所述第二薄栅氧化层(117)的左侧相连,所述第二薄栅氧化层(117)的右侧与所述第四N+注入区(110)的左侧相连;

在所述N阱(104)的表面区域从左到右依次设有所述第三场氧隔离区(121)、所述第二P+注入区(111)、所述第二场氧隔离区(112)、所述第五N+注入区(113)和所述第四场氧隔离区(114);

所述第三多晶硅栅(120)在所述第三薄栅氧化层(119)的上方,所述第三薄栅氧化层(119)横跨在所述P阱(103)和所述N阱(104)的表面部分区域,所述第三薄栅氧化层(119)的左侧与所述第四N+注入区(110)的右侧相连,所述第三薄栅氧化层(119)的右侧与所述第三场氧隔离区(121)的左侧相连;

所述第三场氧隔离区(121)的右侧与所述第二P+注入区(111)的左侧相连,所述第二P+注入区(111)的右侧与所述第二场氧隔离区(112)的左侧相连,所述第二场氧隔离区(112)的右侧与所述第五N+注入区(113)的左侧相连,所述第五N+注入区(113)的右侧与所述第四场氧隔离区(114)的左侧相连,所述第四场氧隔离区(114)的右侧与所述N阱(104)的右侧边缘相连;

所述第一N+注入区(106)与第一金属1(122)相连,所述第一多晶硅栅(116)与第二金属

1(123)相连,所述第二N+注入区(107)与第三金属1(124)相连,所述第一P+注入区(108)与第四金属1(125)相连,所述第三N+注入区(109)与第五金属1(126)相连,所述第二多晶硅栅(118)与第六金属1(127)相连,所述第三多晶硅栅(120)与第七金属1(128)相连,所述第二P+注入区(111)与第八金属1(129)相连,所述第五N+注入区(113)与第九金属1(130)相连,所述第二金属1(123)、所述第三金属1(124)、所述第四金属1(125)、所述第五金属1(126)、所述第六金属1(127)和所述第七金属1(128)均与第二金属2(132)相连;

所述第一金属1(122)与第一金属2(131)相连,用作器件的阴极端;

所述第八金属1(129)和所述第九金属1(130)均与第三金属2(133)相连,用作器件的阳极端。

2.如权利要求1所述的一种具有源端内嵌叉指NMOS的LDMOS-SCR器件,其特征在于:由所述第二P+注入区(111)、所述第五N+注入区(113)、所述第三场氧隔离区(121)、所述第三多晶硅栅(120)、所述第三薄栅氧化层(119)、所述第四N+注入区(110)、所述第一P+注入区(108)、所述第一N+注入区(106)、所述N阱(104)和所述P阱(103)构成一条LDMOS-SCR的ESD电流泄放路径,以提高器件的ESD鲁棒性。

3.如权利要求1所述的一种具有源端内嵌叉指NMOS的LDMOS-SCR器件,其特征在于:由所述第一N+注入区(106)、所述第二N+注入区(107)、所述第一多晶硅栅(116)、所述第一薄栅氧化层(115)、所述第一P+注入区(108)、所述第三N+注入区(109)、所述第四N+注入区(110)、所述第二多晶硅栅(118)、所述第二薄栅氧化层(117)构成内嵌叉指NMOS和衬底寄生电阻Rp的阻容耦合电路,以增强器件源端的电容耦合效应,降低LDMOS-SCR器件内部ESD电流泄放路径中的电流密度,提高维持电压。