ESD保护结构制造技术

本发明专利技术提供了一种新型低成本高防护效果的ESD结构，该ESD保护结构包括：基板，该基板具有第一导电类型；平行设置的多个注入区，该多个注入区具有第二导电类型，其中该多个注入区中的一部分构成漏极且该注入区中的另一部分构成源极；环绕该漏极形成的环形阱区，该环形阱区具有第二导电类型，且该环形阱区与该漏极串联。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种适用于GGnMOS(栅极接地的NMOS，GateGroundedNMOS)的ESD(静电释放，Electro-StaticDischarge)保护结构。
技术介绍
由于在亚微米工艺制程中MOS的源极和漏极都有金属化环节，所以在传统GGnMOS结构中需要增加SAB层(自对准硅化物区域阻挡层，SalicideBlock(SAB))掩模，来提高DCG(DraincontacttoGate)的电阻。并且DCG相关规范(rule)也比较大。所以在成本方面劣势比较明显。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种改进的适用于GGnMOS的ESD保护结构。具体的，本专利技术提供了一种ESD保护结构，包括：基板，该基板具有第一导电类型；平行设置的多个注入区，该多个注入区具有第二导电类型，其中该多个注入区中的一部分构成漏极且该注入区中的另一部分构成源极；环绕该漏极形成的环形阱区，该环形阱区具有第二导电类型，且该环形阱区与该漏极串联。较佳地，在上述的ESD保护结构中，进一步包括：形成于该基板上的栅极，该栅极位于该源极和漏极之间。较佳地，在上述的ESD保护结构中，该栅极的一端连接至多晶结构，并经由该多晶结构接地。较佳地，在上述的ESD保护结构中，该多晶结构的长度方向与该源极、漏极和栅极的长度方向彼此垂直。较佳地，在上述的ESD保护结构中，该源极是位于该漏极两侧的偶数复用源极。较佳地，在上述的ESD保护结构中，进一步包括：包围该源极、漏极、栅极、环形阱区和多晶结构的双层保护环。较佳地，在上述的ESD保护结构中，该双层保护环进一步包括：内环，该内环由具有第一导电类型的注入环构成；外环，该外环包括具有第二导电类型的注入环以及包围该具有第二导电类型的注入环的阱环构成，其中该阱环具有第二导电类型。较佳地，在上述的ESD保护结构中，该第一导电类型为P型，且该第二导电类型为N型。较佳地，在上述的ESD保护结构中，该环形阱区的扩散深度大于该注入区的扩散深度，且该环形阱区至少部分覆盖该漏极的底部。本专利技术的特点主要在于：将nMOS管的漏极端串联用作电阻的环形阱区(Nwell)，做为ESD耐压区域；将nMOS管的栅极通过多晶结构接地；采用偶数根复用源极；以及加上外圈的双层保护环。应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。附图说明包括附图是为提供对本专利技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中：图1示出了ESD保护结构的一个实施例的剖视图。图2示出了图1实施例的俯视图。具体实施方式现在将详细参考附图描述本专利技术的实施例。现在将详细参考本专利技术的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本专利技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本专利技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本专利技术。参考图1和图2，该些附图示出了根据本专利技术的ESD保护结构的一个实施例。如图所示，本专利技术的ESD保护结构100主要包括：基板101、注入区102和环形阱区103。在图1和图2所示的优选实施例中，该基板101具有第一导电类型，即P型基板。平行设置的多个注入区102具有第二导电类型，即N型。其中，该多个注入区102中的一部分构成漏极104且该注入区102中的另一部分构成源极105。优选的，该源极105是位于该漏极104两侧的偶数复用源极。环绕该漏极104形成的环形阱区103具有第二导电类型，即N型。此外，该环形阱区103与该漏极104串联。如此，nMOS管的漏极串联用作电阻的环形阱区(Nwell)，形成ESD耐压区域。即，本专利技术将环形阱区103引入漏极104作为ESD耐压区域。如图1所示，该环形阱区103的扩散深度大于该注入区102的扩散深度，且该环形阱区103至少部分覆盖该漏极104的底部。通过改变漏极104的底部与基板101之间的接触面积的大小，就可以调节该ESD保护结构100的第一触发电压(Vt1电压)达到最佳值。较佳地，上述的ESD保护结构100进一步包括形成于该基板101上的栅极106。如图所示，该栅极106位于该源极105和漏极104之间。现在转到图2，该栅极106的一端连接至多晶结构107，并经由该多晶结构107接地。可以看到，该延长的多晶结构107的长度方向与该源极105、漏极104和栅极106的长度方向彼此垂直。另一方面，如图1和图2的实施例所示，本专利技术的ESD保护结构100进一步包括包围该源极105、漏极104、栅极106、环形阱区103和多晶结构107的双层保护环108。该双层保护环108优选进一步包括内环109和外环110。如图1的实施例中更详细地示出的，该内环109由具有第一导电类型(即P型)的注入环构成。该外环110包括具有第二导电类型(即N型)的注入环以及包围该具有第二导电类型(即N型)的注入环的阱环构成，其中该阱环具有第二导电类型(即N型)。虽然在图1和图2所示的实施例中详细标明了各自的导电类型，即P型和N型，但本专利技术在这方面并不限于此。例如，可以在上述的实施例中改变一个或多个区域的导电类型而不影响本专利技术的实施及其技术效果的实现。这样的改变也应该在本案权利要求所限定的保护范围之内。综上，本专利技术的ESD保护结构的特点在于：将环形阱区电阻引入漏极端作为ESD耐压区域；通过调整漏极的底部和基板之间的直接接触面积的大小，来调节Vt1电压达到最佳值。此外，由于N型阱的扩散深度远大于N型注入，漏极的电流密度和电场强度大大的降低，ESD瞬时的耐热体积增大，最终达到高ESD防护能力和低成本的最佳平衡。与现有技术相比，在节省一层掩模以及和传统GGnMOS面积相同的情况下，本专利技术的ESD防护能力大大优于前者。本领域技术人员可显见，可对本专利技术的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本专利技术的精神和范围。因此，旨在使本专利技术覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本专利技术的修改和变型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ESD保护结构，其特征在于，包括：基板，所述基板具有第一导电类型；平行设置的多个注入区，所述多个注入区具有第二导电类型，其中所述多个注入区中的一部分构成漏极且所述注入区中的另一部分构成源极；环绕所述漏极形成的环形阱区，所述环形阱区具有第二导电类型，且所述环形阱区与所述漏极串联。

【技术特征摘要】
1.一种ESD保护结构，其特征在于，包括：基板，所述基板具有第一导电类型；平行设置的多个注入区，所述多个注入区具有第二导电类型，其中所述多个注入区中的一部分构成漏极且所述注入区中的另一部分构成源极；环绕所述漏极形成的环形阱区，所述环形阱区具有第二导电类型，且所述环形阱区与所述漏极串联。2.如权利要求1所述的ESD保护结构，其特征在于，进一步包括：形成于所述基板上的栅极，所述栅极位于所述源极和漏极之间。3.如权利要求2所述的ESD保护结构，其特征在于，所述栅极的一端连接至多晶结构，并经由所述多晶结构接地。4.如权利要求3所述的ESD保护结构，其特征在于，所述多晶结构的长度方向与所述源极、漏极和栅极的长度方向彼此垂直。5.如权利要求1所述的ESD保护结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大雁，
申请(专利权)人：上海岭芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31