[发明专利]高压静电保护器件及等效电路

说明书

本发明公开了一种高压静电保护器件，在高压P‑LDMOS的漏端设置一触发电路，当电路正常工作时，所述触发电路为关断状态，当有静电来临时，所述触发电路处于开启状态，使得高压P‑LDMOS内的寄生SCR结构被触发开启来泄放静电电荷。本发明公开了一种所述高压静电保护器件的等效电路。本发明能够有效保护内部高压器件。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种高压静电保护器件。本发明还涉及一种所述高压静电保护器件的等效电路。

背景技术

对高压电路的静电保护解决方案，一般有两种：其中之一是采取外接保护电路的方案，如图1所示,这要求外接的保护电路在静电来临时的开启速度快于内部被保护电路，这样才能起到保护效果。常规的高压ESD(静电放电)器件一般选用LDMOS[横向扩散MOS(金属氧化物半导体)晶体管]，而LDMOS本身的ESD能力都较弱。为了提高ESD能力和设计的灵活性，通常基于LDMOS做一些变形，比如P-LDMOS[P型横向扩散MOS(金属氧化物半导体)晶体管]的漏极端插入N+区域，形成寄生SCR(可控硅)结构，可大幅度的提高ESD保护能力。但是纯粹的SCR结构发生骤回现象后维持电压Vh一般不超过10V，在高压端口应用有较大的闩锁风险。

另外，对于一些被保护高压器件来说，在静电来临时的开启速度虽然仍大于最大工作电压，但已经很接近于最大工作电压，导致外接保护电路的设计窗口很小，甚至几乎没有。这就要求外接保护结构的开启电压需要调整到这个设计窗口内，否则无法保护住被保护的内部高压器件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高压静电保护器件，能够有效保护内部高压器件；为此，本发明还要提供一种所述高压静电保护器件的等效电路。

为解决上述技术问题，本发明的高压静电保护器件，在高压P-LDMOS的漏端设置一触发电路，当电路正常工作时，所述触发电路为关断状态，当有静电来临时，所述触发电路处于开启状态，使得高压P-LDMOS内的寄生SCR结构被触发开启来泄放静电电荷；

所述SCR结构由在P-LDMOS的漏极端插入N型扩散区形成，漏极端P型扩散区通过一电阻接地，同时通过一电容接到栅极端，N+区接地；栅极端与源极端，对应阱电位连出端共接。

本发明的高压静电保护器件，是在现有高压P-LDMOS的漏极上增加有触发电路，可以有效地降低高压P-LDMOS内的寄生SCR结构的触发电压，P-LDMOS的SCR结构的触发电压得到了有效优化，保护能力得到了大幅的提升，解决了其无法有效保护住被保护的内部高压器件的问题。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有的外接静电保护电路结构示意图；

图2改进后的高压静电保护器件结构实施例(一)示意图；

图3是改进后的高压静电保护器件结构实施例(二)示意图；

图4是图2所示结构的等效电路图(实施例一)；

图5是图2所示结构的等效电路图(实施例二)；

图6是图2所示结构的等效电路图(实施例三)。

具体实施方式

结合图2所示，改进后的高压静电保护器件在下面的实施例中，是采用如下方式实现的：高压P-LDMOS整体置于一硅衬底上方的埋层内。本发明中所述的高压是指电压为12V～120V。

对比图1、图2的结构，可以看出，改进后的高压静电保护器件是在现有高压P-LDMOS的漏极上增加有触发电路，当电路正常工作时，所述触发电路为关断状态，当有静电来临时，所述触发电路处于开启状态，使得高压P-LDMOS内的寄生SCR结构被触发开启来泄放静电电荷。