[发明专利]一种提高维持电压的双栅栅控静电释放器件及其制作方法

说明书

本发明公开了一种提高维持电压的双栅栅控静电释放器件，包括衬底，衬底中设有HVNW区，HVNW区内设有P‑body区和NDD区，P‑body区内设有第一P+注入区、第一N+注入区、第一多晶硅栅、第二N+注入区，第二多晶硅栅横跨在HVNW区和P‑body区之间，NDD区中设有第三N+注入区；所述第一N+注入区、第一多晶硅栅、第二N+注入区、第二多晶硅栅、第三N+注入区构成双栅MOSFET场效应管结构。本发明的静电释放器件采用双栅MOSFET场效应管结构，不会使得触发电压提高，并且能够直接提高LDMOS器件的维持电压，抑制LDMOS器件发生导通不均匀现象，提高LDMOS器件的整体二次击穿电流。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种提高维持电压的双栅栅控静电释放器件及其制作方法。

背景技术

在过去的数十年间，电子技术高速发展，电子产品已经成为了人们生活中不可缺少的部分，集成电路应用于人们生活的方方面面，大大地提高了人们的生活质量和生活水平。集成电路的发展仍然遵循摩尔定律所引导的方向前进，即器件的集成度更高、规模更大和尺寸更小等等。

静电放电(ESD)是集成电路失效的一个致命的原因，而且随着半导体工艺水平的进步，ESD保护越来越得到重视，据有关数据的统计，在微电子领域，由ESD现象引起的集成电路失效约有58％，这个数据也充分地说明了ESD保护在微电子领域的重要性，一个良好的ESD保护，它可以有效地提高产品的可靠性。在高压应用中，电压高、电流大和电磁干扰强等因素给ESD保护的设计带来了很大的不便，占用面积小、泄放能力强是目前集成电路的设计师所需要克服的困难。

传统LDMOS结构器件全名为横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，用于高压工艺的ESD保护器件，其具有强大的抗ESD能力，传统LDMOS结构是在高压领域中应用最广的ESD保护器件，各式各样经过改造的LDMOS结构静电保护器件广泛应用于各种高压环境中。但是，由于LDMOS结构的Kirk效应，导致其维持电压很低，存在很严重的导通不均匀问题，即所有叉指不能均匀开启，严重影响整体器件的ESD鲁棒性，而且很容易产生闩锁效应。所以在对LDMOS结构进行设计时，应当设法提高LDMOS结构的维持电压。

传统的LDMOS结构的ESD保护器件的剖面图及等效电路如图1。LDMOS结构反向工作时即为正向导通的二极管特性，反向泄放ESD脉冲能力十分强大，LDMOS结构正向工作时，当阳极和阴极之间的电压差达到器件的开启电压时，HVNW和P-body之间发生雪崩击穿，产生倍增的雪崩载流子，雪崩倍增的大量载流子流经P-body的寄生电阻Rp产生压降，压降达到寄生NPN三极管结构的BE结开启电压时，于是NPN开启，从而泄放ESD电流，这时电压会回滞到维持电压，LDMOS结构将会工作在低阻区域。当电流最后增加到导致器件发生热失效时，就会发生二次击穿，这时LDMOS结构的ESD保护器件就彻底失效了。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单的提高维持电压的双栅栅控静电释放器件，并提供其制作方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种提高维持电压的双栅栅控静电释放器件，包括衬底、HVNW区、P-body区、NDD区、第一P+注入区、第一N+注入区、第二N+注入区、第三N+注入区、第一多晶硅栅、第二多晶硅栅，所述衬底中设有HVNW区，HVNW区内从左至右依次设有P-body区和NDD区，所述P-body区内从左至右依次设有第一P+注入区、第一N+注入区、第一多晶硅栅、第二N+注入区，所述第二多晶硅栅横跨在HVNW区和P-body区之间，所述NDD区中设有第三N+注入区；所述第一N+注入区、第一多晶硅栅、第二N+注入区、、第二多晶硅栅、第三N+注入区构成双栅MOSFET场效应管结构。