一种横向PMOS管及横向PMOS芯片制造技术

本实用新型专利技术提供一种横向PMOS管及横向PMOS芯片，所述横向PMOS管包括PMOS开关管和ESD保护电路，所述PMOS开关管的源极设置于其栅极的一侧，所述PMOS开关管的漏极设置于所述栅极的另一侧，所述PMOS开关管的栅氧化层下方区域设置为沟道；所述ESD保护电路分别与所述PMOS开关管的源极和栅极相连接。本实用新型专利技术采用主流的CMOS工艺来实现横向的PMOS结构，进而提供一种新的LED显示屏行扫描驱动芯片，以达到降低成本和保证产能供应等目的；不仅能满足LED显示屏行驱动芯片的市场应用，还具有开启电压低和偏差小的优点，且通过增加的ESD保护电路实现了全面的ESD保护，以达到成本低和性能优的特点。 1

【技术实现步骤摘要】
一种横向PMOS管及横向PMOS芯片
本技术涉及一种PMOS管，尤其涉及一种横向PMOS管，并涉及包括了该横向PMOS管的横向PMOS芯片。
技术介绍
目前市面上的独立MOS芯片大多采用VDMOS的结构，如图3所示。VDMOS是垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管，VDMOS兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点，无论是开关应用还是线性应用，VDMOS都是理想的功率器件。VDMOS的特点有：接近无限大的静态输入阻抗特性、非常快的开关时间、导通电阻正温度系数、近似常数的跨导以及高dV/dt；因此，能广泛应用于LED显示屏、电机驱动、逆变器、不间断电源以及电子开关等场合。得益于LED显示屏的迅猛发展，其中双通道PMOS管的74HC4953芯片在LED显示屏的行扫描电源驱动上更是得到广泛的应用。74HC4953芯片的主要参数有VDS耐压达到30V，开启电压Vgs(th)在1.5V到3V范围内，导通阻抗Rdson在60m欧左右。早期LED显示屏的LED发光效率差，LED电流大，需要行驱动管具有较小的导导通阻抗，否则行驱动芯片会因发热过大温度过高而损坏；同时虽然LED显示屏的电源都为5V开关电源，但是LED显示屏具有较大寄生电感效应，大电流会随LED灯的快速开关而产生较高的尖峰电压损坏芯片。而且，随着LED显示屏向节能和小间距方向发展，LED屏的电流已较之前有大幅下降，所以LED显示屏对导通阻抗Rdson和VDS耐压参数的要求都可以较之前有所下降。同时VDMOS管的开启电压Vth比CMOS工艺生产的PMOS管要大很多，而且Vth范围也较大。也就是说，现有技术中，VDMOS的结构为纵向结构，其剖面图如图3所示，PMOS管的源极（Source）在顶面，而漏极（Drain）在底面，PMOS的沟道为栅氧化层（GateOxide）下的N-区域，工作时电流会由上而下的流动，即电流会从器件的源极（Source）流向漏极（Drain），所以该器件为垂直型的PMOS管，这种VDMOS的沟道长度是由扩散控制的，导致沟道长度芯片间差异较大，从而导致PMOS管的开启电压偏差较大，一般在-1.5V~-3V间变化，进而使得成本和产能都无法满足广泛应用的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是需要提供一种能够降低成本并保证产能供应的横向PMOS管，并提供包括了该横向PMOS管的横向PMOS芯片。对此，本技术提供一种横向PMOS管，包括PMOS开关管和ESD保护电路，所述PMOS开关管的源极设置于其栅极的一侧，所述PMOS开关管的漏极设置于所述栅极的另一侧，所述PMOS开关管的栅氧化层下方区域设置为沟道；所述ESD保护电路分别与所述PMOS开关管的源极和栅极相连接。本技术的进一步改进在于，所述ESD保护电路包括场效应管PW1、场效应管PW2和电阻R1，所述场效应管PW1的栅极、场效应管PW1的源极、场效应管PW2的栅极以及场效应管PW2的源极均与所述PMOS开关管的源极相连接，所述场效应管PW1的漏极通过所述电阻R1分别连接至所述场效应管PW2的漏极和所述PMOS开关管的栅极。本技术的进一步改进在于，所述场效应管PW1还包括寄生二极管D11，所述寄生二极管D11的阳极连接至所述场效应管PW1的漏极，所述寄生二极管D11的阴极连接至所述场效应管PW1的源极。本技术的进一步改进在于，所述场效应管PW2还包括寄生二极管D12，所述寄生二极管D12的阳极连接至所述场效应管PW2的漏极，所述寄生二极管D12的阴极连接至所述场效应管PW2的源极。本技术的进一步改进在于，所述PMOS开关管还包括寄生二极管D0，所述寄生二极管D0的阳极连接至所述PMOS开关管的漏极，所述寄生二极管D0的阴极连接至所述PMOS开关管的源极。本技术还提供一种横向PMOS芯片，所述横向PMOS芯片包括了如上所述的横向PMOS管。本技术的进一步改进在于，所述横向PMOS芯片包括了至少两个所述横向PMOS管，所述至少两个横向PMOS管封装在同一个横向PMOS芯片中。本技术的进一步改进在于，每一个横向PMOS管均设置有独立的的输入端和输出端。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：提出一种横向结构的横向PMOS管，并提供包括了该横向PMOS管的横向PMOS芯片，该横向PMOS管和横向PMOS芯片能够采用主流的CMOS工艺来实现其横向的PMOS结构，进而提供一种新的LED显示屏行扫描驱动芯片，以达到降低成本和保证产能供应等目的。而因为可以采用目前主流的CMOS工艺，生产出来的横向PMOS管和横向PMOS芯片不仅可以满足LED显示屏行驱动芯片的市场应用，还具有开启电压低和偏差小的优点。进一步地，还通过增加的ESD保护电路实现对横向PMOS管和横向PMOS芯片的全面ESD保护，达到成本低和性能优的特点。附图说明图1是本技术一种实施例的剖面结构示意图；图2是本技术一种实施例的电路原理示意图；图3是现有技术中的垂直型MOS管的剖面结构示意图；图4是本技术一种实施例的电路原理图；图5是本技术另一种实施例的电路原理图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的较优的实施例作进一步的详细说明。实施例1：如图1和图2所示，本例提供一种横向PMOS管，包括PMOS开关管1和ESD保护电路2，所述PMOS开关管1的源极3设置于其栅极5的一侧，所述PMOS开关管1的漏极4设置于所述栅极5的另一侧，所述PMOS开关管1的栅氧化层6下方区域设置为沟道；所述ESD保护电路2分别与所述PMOS开关管1的源极和栅极相连接。如图1所示，可以看出本例所述横向PMOS管和垂直型的VDMOS不同。所述PMOS开关管1的源极3（Source）在器件的一侧，即在栅极5Gate的右边）；漏极4（Drain）在器件的另一侧即在栅极5（Gate）的左边，栅氧化层6（GateOxide）的下方区域为沟道，工作时电流会从所述PMOS开关管1一侧的源极3（Source）流向另一侧的漏极4（Drain），电流左右流动，所以实现了一种横向PMOS管。图1中，NW为N阱层；P-sub为P型衬底。图2所示为本例采用主流CMOS工艺生产的横向PMOS管的电路结构原理示意图，通过加入了栅极（Gate）的ESD保护电路2，提高横向PMOS管的抗ESD能力。其中的ESD保护电路2的优选方式如图4所示，该ESD保护电路2实现了人体模型HBM（HumanBodyModel)、机器模型MM（MachineModel）和充电器件模型CDM（ChargedDeviceModel）三种模型保护，实现横向PMOS管的全面ESD保护。如图4所示，本例所述ESD保护电路2包括场效应管PW1、场效应管PW2和电阻R1，所述场效应管PW1的栅极、场效应管PW1的源极、场效应管PW2的栅极以及场效应管PW2的源极均与所述PMOS开关管1的源极相连接，所述场效应管PW1的漏极通过所述电阻R1分别连接至所述场效应管PW2的漏极和所述PMOS开关管1的栅极。如图4所示，本例所述场效应管PW1还包括寄生二极管D11，所述寄生二极管D11的阳极连接至所述场效应管PW1的漏极，所述寄生二极管D11的阴极连接至所述场效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横向PMOS管，其特征在于，包括PMOS开关管和ESD保护电路，所述PMOS开关管的

【技术特征摘要】
1.一种横向PMOS管，其特征在于，包括PMOS开关管和ESD保护电路，所述PMOS开关管的源极设置于其栅极的一侧，所述PMOS开关管的漏极设置于所述栅极的另一侧，所述PMOS开关管的栅氧化层下方区域设置为沟道；所述ESD保护电路分别与所述PMOS开关管的源极和栅极相连接。2.根据权利要求1所述的横向PMOS管，其特征在于，所述ESD保护电路包括场效应管PW1、场效应管PW2和电阻R1，所述场效应管PW1的栅极、场效应管PW1的源极、场效应管PW2的栅极以及场效应管PW2的源极均与所述PMOS开关管的源极相连接，所述场效应管PW1的漏极通过所述电阻R1分别连接至所述场效应管PW2的漏极和所述PMOS开关管的栅极。3.根据权利要求2所述的横向PMOS管，其特征在于，所述场效应管PW1还包括寄生二极管D11，所述寄生二极管D11的阳极连接至所述场效应管PW1的漏极，所述寄生二极管D11的阴极连接至所述场效...

【专利技术属性】
技术研发人员：李科举，王燕晖，
申请(专利权)人：深圳市富满电子集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44