[发明专利]一种横向双扩散晶体管

说明书

本发明提供一种横向双扩散晶体管，该横向双扩散晶体管的主件区包括第一晶体管、第二晶体管和设置在所述第一晶体管与第二晶体管之间的第一ESD器件；所述第一晶体管和第二晶体管具有共连的源端、共连的漏端、共连的栅端和共连的体端；所述第一ESD器件包括接在所述共连的栅端上的负极，以及设置在所述负极左右两侧的两个正极，所述两个正极接在所述共连的源端上；所述副件区包括第二ESD器件，所述第二ESD器件的输入端接在所述共连的栅端，输出端接地。本发明可以克服现有技术中ESD从漏端涌入时导致器件呈现非均匀开启而产生的损坏，以此提高器件的防ESD能力。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种横向双扩散晶体管。

背景技术

在半导体功率器件中，MOS器件占有重要的地位，其中双扩散金属氧化物半导体场效应管(Double-Diffused MOSFET，简称DMOS)是最普遍使用的功率器件形式之一，DMOS器件主要分为两种类型，纵向DMOS(简称VDMOS)和横向DMOS(简称LDMOS)。LDMOS器件是电压控制型器件，相比较于双极型器件，具有高耐压、高输入阻抗、良好的安全工作区、低功耗等优势，一般常在电机驱动、汽车电子、工业控制、开关电源电路中作为高压功率器件应用。

超高压横向双扩散晶体管(UHV LDMOS)经常用于电源管理芯片中，且其漏端和源端会被作为外部引脚使用。在这种应用场景下，对LDMOS的静电防护(ESD)能力具有较高的要求。

请参见图1，图1是一种现有的UHV LDMOS器件的结构示意图。如图所示，该UHVLDMOS的主体结构设置在器件左侧的高压N型深阱10’(HV Nwell)内，且图示中为对称结构，包括两个晶体管，每个晶体管包括漏端11’、源端12’、栅端13’和体端14’。右侧的P型阱区20’(Pwell)内为栅接地的NMOS结构(GGNMOS)，其输入端(即漏极21’)接在主体的源端12’上，用于源端的ESD防护。其简易电路示意图如图2所示，当源端12’对地涌入ESD电流时，ESD能量会通过GGNMOS进行泄放；当漏端11’对地涌入ESD电流时，由于栅漏和栅源之间的寄生电容Cgd和Cgs的作用，在10ns的ESD上升沿脉冲中，栅端13’和源端11’的电位也会被耦合上去。当源端11’电位达到GGNMOS的触发电压时会发生回滞(寄生NPN开启)，此时UHV LDMOS的栅端13’和源端12’之间形成瞬时压差，导致V_GS会瞬间变大(大于Vth)，UHV LDMOS处于开启状态。此时，由ESD能量导致的瞬时开启会使器件的开启呈现不均匀开启而导致器件局部损坏。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步地的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种横向双扩散晶体管，用以克服现有技术中ESD从漏端涌入时导致器件呈现非均匀开启而产生的损坏，以此提高器件的防ESD能力。

为实现上述发明目的，本发明提供一种横向双扩散晶体管，包括衬底，设置在所述衬底上的主件区，和设置在所述主件区一侧的副件区，

所述主件区包括第一晶体管、第二晶体管和设置在所述第一晶体管与第二晶体管之间的第一ESD器件；

所述第一晶体管和第二晶体管具有共连的源端、共连的漏端、共连的栅端和共连的体端；

所述第一ESD器件包括接在所述共连的栅端上的负极，以及设置在所述负极左右两侧的两个正极，所述两个正极接在所述共连的源端上；

所述副件区包括第二ESD器件，所述第二ESD器件的输入端接在所述共连的栅端，输出端接地。

优选的，所述主件区包括设置在所述衬底上具有第一导电类型的主件深阱区，所述副件区包括设置在所述衬底上的副件阱区，所述主件深阱区和所述副件阱区之间设有隔离。