導語：LDMOS是功率IC的常用器件，它作為片上靜電防護器件使用時，與低壓MOSFET一樣存在靜電泄放電流非均勻分布的問題。該問題是LDMOS器件靜電魯棒性提高的主要障礙。湖南靜芯微電子技術有限公司開發的BSDOT器件，在相同面積下將LDMOS的靜電防護潛能提高一倍。

正文：

高壓功率集成電路是半導體產業的一個重要分支，在汽車電子、電源管理、高壓驅動、航天航空、武器裝備里有著廣泛的應用。LDMOS是功率IC常用的片上靜電自防護器件，其內部存在靜電泄放電流非均勻分布的問題。我司開發采用的BSDOT結構，通過TCAD仿真和流片測試驗證，有效將原始LDMOS器件的靜電防護能力提高一倍以上，達到片上8kV HBM 設計目標。

1. 普通LDMOS器件結構

如圖1所示為普通GG-nLDMOS的剖面圖，其工作原理是利用器件體內的寄生三極管工作，泄放靜電流。圖2為普通GG-nLDMOS多叉指器件版圖實現示意圖。

圖1 普通GG-nLDMOS的剖面圖

圖2 普通GG-nLDMOS多叉指器件版圖示意圖

2. 我司開發的BSDOT器件結構

如圖3所示為我司開發的BSDOT器件剖面圖，其工作原理是同普通LDMOS，通過改進源漏極布局形式，源漏極分段長度優化，改變泄放路徑電阻，提高器件靜電泄放潛能。圖4為改進后BSDOT器件版圖實現示意圖。

圖3 我司開發的BSDOT器件剖面圖

圖4 改進后BSDOT器件版圖示意圖

3. 普通LDMOS與BSDOT的對比

如圖5、6所示為普通LDMOS與我司BSDOT的測試曲線對比，我司BSDOT器件在不增加版圖實現面積且器件結構簡單易行的前提下，有效將多叉指LDMOS器件的靜電防護能力提高一倍，實現了4kV、8kV BSDOT器件。

圖5 普通高壓LDMOS器件TLP測試曲線

圖6 我司BSDOT器件TLP測試曲線

湖南靜芯微電子技術有限公司經過五年的工作積累，從器件結構、觸發方式、版圖形式多個角度對LDMOS器件進行專業設計，開發成功系列5kV/8kV/15kV的高壓片上靜電器件，解決了單指、多叉指LDMOS器件的電流非均勻性問題。直接選用本公司靜電器件或委托定制設計，可提升客戶功率IC的靜電可靠性。