黄 龙，梁海莲，顾晓峰，董树荣，毕秀文，魏志芬

（1.江南大学 轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏 无锡214122；2.浙江大学 微电子与光电子研究所，浙江 杭州310027；3.西安西电电力系统有限公司，陕西 西安710077）

随着功率集成技术在汽车电子、电源管理及各种高压驱动电路中的广泛应用，高压集成电路产品日益便携化和小型化，而它们的静电放电（electrostatic discharge，ESD）防护已成为影响产品可靠性的主要难题之一［1～2］.瞬态高压ESD 脉冲产生的高电场与大电流易导致防护器件发热、金属连线烧毁、硅片融化，甚至被保护电路局部击穿［3-4］，因此，高压ESD 防护器件需具备较强的ESD 鲁棒性和耐压能力.横向扩散金属氧化物半导体（laterally diffusion metal-oxide-semiconductor，LDMOS）作为高压大功率器件，常用作片外功率集成电路中的输出管，也可用作ESD 的自防护器件，但需消耗较大的硅片面积.不少研究者提出了内嵌可控硅（silicon controlled rectifier，SCR）的LDMOS（laterally diffusion metal-oxide-semiconductor devices with embedded SCR，LDMOS-SCR）或SCR 的 叠 层 技术［5-7］，用于片上功率集成电路的ESD 防护，可以明显改善防护器件的耐压能力和鲁棒性.对于上述叠层技术中的2种ESD 防护器件，目前的研究大多侧重于如何提高维持电压和ESD 鲁棒性；而针对LDMOS-SCR与SCR 器件结构之间的差异，研究多晶硅栅对LDMOS-SCR 器件ESD 防护性能影响的报道尚不多.

鉴此，本文在0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS（BCD）工艺下制备了面积相同的LDMOS-SCR 与SCR 2种器件，利用传输线脉冲（transmission line pulse，TLP）测试与Sentaurus器件仿真技术，分析并比较了两者的ESD 防护性能及内部工作机制，证明了多晶硅栅在降低触发电压、增强ESD 鲁棒性方面具有明显效果.

1 器件结构

制备的SCR 和LDMOS-SCR 器件的结构剖面如图……