LDMOS-SCR器件制造技术

本发明专利技术提供一种LDMOS‑SCR器件，包括P型硅衬底，P型硅衬底上设有深N阱，深N阱内从左到右依次设有P阱和N阱，P阱内设有第一P+注入区和N+注入区组件，N+注入区组件包括从左到右依次设置的第一N+注入区和第二N+注入区，N阱内设有第二P+注入区和第三N+注入区；第一N+注入区和第二N+注入区之间设有N型沟道，N型沟道区上方设有第一薄栅氧化层，薄栅氧化层上覆盖有第一多晶硅栅，第一多晶硅栅连接栅极，N+注入区组件中其中一个N+注入区连接阴极，第三N+注入区连接阳极，第一P+注入区与N+注入区组件之间构成第一二极管，第二P+注入区和N+注入区之间构成第二二极管，第一N+注入区和第二N+注入区之间设有NMOS结构。本发明专利技术能够解决触发电压较高的问题。

【技术实现步骤摘要】
LDMOS-SCR器件
本专利技术涉及功率集成电路
，特别是涉及一种LDMOS-SCR器件。
技术介绍
LDMOS(LaterallyDiffusedMetalOxideSemiconductor，横向扩散金属氧化物半导体)器件被广泛应用于汽车电子、液晶驱动显示器驱动、电源管理等芯片中，LDMOS它能承受高电压和大电流，且易于与CMOS电路集成。由于功率集成电路容易受ESD的冲击，从而对芯片产永久性的损伤，因此，对LDMOS器件的静电保护水平提出更高的要求。对于常规的多指LDMOS器件而言，容易发生导通不均匀的现象，使其ESD鲁棒性较差。请参阅图6，SCR(SiliconControlledRectifier，可控硅器件)由于具有较强的静电泄放能力，常被用于嵌入到LDMOS器件中，形成LDMOS-SCR器件，以提升LDMOS器件的抗静电能力。这种器件结构的电流泄放机制包括PN结雪崩击穿和寄生PNPN导通两个阶段。其中，雪崩击穿电压较高，导致触发电压较高；而SCR的导通会极大地降低源漏压降，导致维持电压较低，因此会呈现较明显的回滞现象，不利于多指器件的均匀导通。
技术实现思路
鉴于上述状况，有必要提供一种LDMOS-SCR器件，以解决触发电压较高的问题。一种LDMOS-SCR器件，包括P型硅衬底，所述P型硅衬底上设有深N阱，所述深N阱内从左到右依次设有P阱和N阱，所述P阱内设有第一P+注入区和N+注入区组件，所述N+注入区组件包括从左到右依次设置的第一N+注入区和第二N+注入区，所述N阱内设有第二P+注入区和第三N+注入区；所述第一N+注入区和所述第二N+注入区之间设有N型沟道，所述N型沟道区上方设有第一薄栅氧化层，所述第一薄栅氧化层上覆盖有第一多晶硅栅，所述第一多晶硅栅连接栅极，所述N+注入区组件中其中一个N+注入区连接阴极，所述第三N+注入区连接阳极，所述第一P+注入区与所述N+注入区组件之间构成第一二极管，所述第二P+注入区和第三N+注入区之间构成第二二极管，所述第一P+注入区和所述第二P+注入区电性连接，所述第一N+注入区和所述第二N+注入区之间设有NMOS结构，通过调整栅极电压来改变串联的所述第一二极管和所述第二二极管所在通路的电阻值。根据上述的LDMOS-SCR器件，触发电压主要由第一二极管和第二二极管这两个二极管的正向导通电压之和决定，因此可降低LDMOS-SCR器件的触发电压，此外，在第一N+注入区和第二N+注入区之间设有NMOS结构，通过调整NMOS的栅极电压来改变该通路的等效电阻值，从而有效降低泄露电流，避免了引入寄生二极管所带来的漏电流增加；与传统的LDMOS-SCR结构相比，该器件还增加了两条额外的静电泄放通路，有利于提高器件的ESD鲁棒性。另外，本专利技术提出的LDMOS-SCR器件，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述P阱内从左到右依次设有所述第一P+注入区、所述第一N+注入区和所述第二N+注入区；所述N阱内从左到右依次设有所述第二P+注入区和所述第三N+注入区，所述第一P+注入区与所述第一N+注入区之间构成所述第一二极管。进一步地，所述第一P+注入区和所述第一N+注入区之间设有第一场氧区；所述第二N+注入区和所述第二P+注入区之间设有第二薄栅氧化层和第二场氧区，所述第二薄栅氧化层上覆盖有第二多晶硅栅；所述第二P+注入区和所述第三N+注入区之间设有第三场氧区；所述第二N+注入区连接阴极。进一步地，所述P阱内从左到右依次设有所述第一N+注入区、所述第二N+注入区、所述第一P+注入区；所述N阱内从左到右依次设有所述第三N+注入区和所述第二P+注入区，所述第一P+注入区与所述第二N+注入区之间构成所述第一二极管。进一步地，所述第二N+注入区和所述第一P+注入区之间设有第一场氧区；所述第一P+注入区和所述第三N+注入区之间设有第二薄栅氧化层和第二场氧区，所述第二薄栅氧化层上覆盖有第二多晶硅栅；所述第三N+注入区和所述第二P+注入区之间设有第三场氧区；所述第一N+注入区连接阴极。进一步地，所述P阱内从左到右依次设有所述第一P+注入区、所述第一N+注入区和所述第二N+注入区；所述N阱内从左到右依次设有所述第三N+注入区和所述第二P+注入区，所述第一P+注入区与所述第一N+注入区之间构成所述第一二极管。进一步地，所述第一P+注入区和所述第一N+注入区之间设有第一场氧区；所述第二N+注入区和所述第三N+注入区之间设有第二薄栅氧化层和第二场氧区，所述第二薄栅氧化层上覆盖有第二多晶硅栅；所述第二P+注入区和所述第三N+注入区之间设有第三场氧区；所述第二N+注入区连接阴极。进一步地，所述P阱内从左到右依次设有所述第一N+注入区、所述第二N+注入区、所述第一P+注入区；所述N阱内从左到右依次设有所述第二P+注入区和所述第三N+注入区，所述第一P+注入区与所述第二N+注入区之间构成所述第一二极管。进一步地，所述第二N+注入区和所述第一P+注入区之间设有第一场氧区；所述第一P+注入区和所述第二P+注入区之间设有第二薄栅氧化层和第二场氧区，所述第二薄栅氧化层上覆盖有第二多晶硅栅；所述第三N+注入区和所述第二P+注入区之间设有第三场氧区；所述第一N+注入区连接阴极。进一步地，所述第一N+注入区、所述P阱和所述深N阱构成NPN型晶体管；所述第二N+注入区、所述P阱和所述深N阱构成NPN型晶体管；所述第二P+注入区、所述N阱、所述P阱构成PNP型晶体管。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的LDMOS-SCR器件的结构示意图；图2为本专利技术第一实施例提供的LDMOS-SCR器件的版图；图3为本专利技术第二实施例提供的LDMOS-SCR器件的结构示意图；图4为本专利技术第三实施例提供的LDMOS-SCR器件的结构示意图；图5为本专利技术第四实施例提供的LDMOS-SCR器件的结构示意图；图6为现有技术中LDMOS-SCR结构的静电保护器件的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LDMOS‑SCR器件，其特征在于，包括P型硅衬底，所述P型硅衬底上设有深N阱，所述深N阱内从左到右依次设有P阱和N阱，所述P阱内设有第一P+注入区和N+注入区组件，所述N+注入区组件包括从左到右依次设置的第一N+注入区和第二N+注入区，所述N阱内设有第二P+注入区和第三N+注入区；所述第一N+注入区和所述第二N+注入区之间设有N型沟道，所述N型沟道区上方设有第一薄栅氧化层，所述第一薄栅氧化层上覆盖有第一多晶硅栅，所述第一多晶硅栅连接栅极，所述N+注入区组件中其中一个N+注入区连接阴极，所述第三N+注入区连接阳极，所述第一P+注入区与所述N+注入区组件之间构成第一二极管，所述第二P+注入区和第三N+注入区之间构成第二二极管，所述第一P+注入区和所述第二P+注入区电性连接，所述第一N+注入区和所述第二N+注入区之间设有NMOS结构，通过调整栅极电压来改变串联的所述第一二极管和所述第二二极管所在通路的电阻值。

【技术特征摘要】
1.一种LDMOS-SCR器件，其特征在于，包括P型硅衬底，所述P型硅衬底上设有深N阱，所述深N阱内从左到右依次设有P阱和N阱，所述P阱内设有第一P+注入区和N+注入区组件，所述N+注入区组件包括从左到右依次设置的第一N+注入区和第二N+注入区，所述N阱内设有第二P+注入区和第三N+注入区；所述第一N+注入区和所述第二N+注入区之间设有N型沟道，所述N型沟道区上方设有第一薄栅氧化层，所述第一薄栅氧化层上覆盖有第一多晶硅栅，所述第一多晶硅栅连接栅极，所述N+注入区组件中其中一个N+注入区连接阴极，所述第三N+注入区连接阳极，所述第一P+注入区与所述N+注入区组件之间构成第一二极管，所述第二P+注入区和第三N+注入区之间构成第二二极管，所述第一P+注入区和所述第二P+注入区电性连接，所述第一N+注入区和所述第二N+注入区之间设有NMOS结构，通过调整栅极电压来改变串联的所述第一二极管和所述第二二极管所在通路的电阻值。2.根据权利要求1所述的LDMOS-SCR器件，其特征在于，所述P阱内从左到右依次设有所述第一P+注入区、所述第一N+注入区和所述第二N+注入区；所述N阱内从左到右依次设有所述第二P+注入区和所述第三N+注入区，所述第一P+注入区与所述第一N+注入区之间构成所述第一二极管。3.根据权利要求2所述的LDMOS-SCR器件，其特征在于，所述第一P+注入区和所述第一N+注入区之间设有第一场氧区；所述第二N+注入区和所述第二P+注入区之间设有第二薄栅氧化层和第二场氧区，所述第二薄栅氧化层上覆盖有第二多晶硅栅；所述第二P+注入区和所述第三N+注入区之间设有第三场氧区；所述第二N+注入区连接阴极。4.根据权利要求1所述的LDMOS-SCR器件，其特征在于，所述P阱内从左到右依次设有所述第一N+注入区、所述第二N+注入区、所述第一P+注入区；所述N阱内从左到右依次设有所述第三N+注入区和所述第二P+注入区，所述第一P+注入区与所述第二N+注入区之间构成所述第一二极管。5.根据权利要求4所述的LDMO...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓俊，曾云，彭伟，金湘亮，张云，吴志强，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43