抗静电电路的薄膜晶体管及其制造方法技术

一种抗静电电路的薄膜晶体管包括：形成于硅衬底上的阱；形成于阱内、用于电极间的电隔离的绝缘层；及分别位于绝缘层间的各低浓度杂质扩散区；形成于一个低浓度杂质扩散区中的第一高浓度杂质扩散区；形成于另一低浓度杂质扩散区中的第二高浓度杂质扩散区；形成于绝缘层和低浓度杂质扩散层上的层间绝缘层；及形成于低浓度杂质扩散区和层间绝缘层上的金属栅极。上述第一高浓度杂质扩散区和第二高浓度杂质扩散区中至少一个从有源区的外边缘向内与有源区重叠。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗静电电路，特别涉及一种半导体器件的抗静电电路的薄膜晶体管，它能防止由于静电放电(ESD)引起的结漏电流。还涉及一种制造该晶体管的方法。在IC处理过程中，既使有适当地防护，也可能发生几伏的静电放电，并会严重损伤电路，导致器件即刻失效或对器件造成损伤。所以。人们已对防止静电放电(ESD)失效的方法作了大量研究。场效应晶体管、双极晶体管、有源晶体管的N+扩展电阻和n+结区中的输入和输出焊盘的漏电流的增加，严重影响诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静电随机存储器(SRAM)等半导体器件的可靠性。结漏电流是由于电场集中于结形成区、As离子(n+源/漏高浓度离子)注入期间产生的结失效、和在制造轻掺杂漏结构(LDD)NMOS晶体管工艺过程中腐蚀引起的用作栅极侧壁隔离热的氧化膜损失造成的。下面参照附图说明图1说明半导体器件的常规抗静电电路。图1的常规抗静电电路包括，分别耦连到电源电压Vcc和地Vss的第一场效应晶体管FT11和第二场效应晶体管FT12，电阻Rs和有源晶体管AT11(或NMOS栅二极管)。图1B的常规抗静电电路是由第一npn双极晶体管BT11和第二npn晶体管BT12实现的，而不是利用第一场效应晶体管FT11和第二场效应晶体管FT12及图1A的电路来实现。同时，除图1C的电路是利用基极接地Vss的第三npn双极晶体管BT13而不是图1B电路的第二双极晶体管BT12实现的外，图1C的电路结构基本与图1B的抗静电电路相同。图2的抗静电电路包括相对于输出焊盘21耦连到电源电压Vcc的上拉式NMOS有源晶体管PU2、和与地连接的下拉式有源晶体管PD2。下面是关于常规抗静电电路的说明。照见图3A和3B。图3A是常规抗静电电路的场效应晶体管的示意图，示出了有源区30，N+源/漏高浓度杂质扩散区34，金属栅极36和金属接点37。参见图3B常规场效应晶体管包括形成于硅衬底上的阱31；形成于每个第一阱31内用于电极间的电隔离的绝缘层32；分别形成于绝缘层32之间的低浓度杂质扩散层33；N+源/漏高浓度扩散层34；形成于用于电极间电隔离的绝缘层32和低浓度杂质扩散层33上的层间绝缘层35；及形成于低浓度杂质层33和层间绝缘层35上的金属栅极36。下面是关于制造上述常规抗静电电路的场效应晶体管的方法的说明。如上所述，图3A是场效应晶体管的平面图，图3B是沿图3A的箭头A-A’所取的场效应晶体管的剖面图。制造场效应晶体管的第一步是在硅衬底上形成阱31。在阱31内生长用于电极间电隔离的绝缘层32，以构成有源区30和电极间电隔离区。把低浓度的离子注入用于电极间电隔离的绝缘层32的两侧，形成低浓度杂质扩散层33，把N+源/漏高浓度离子注入到低浓度杂质扩散层33，形成N+源/漏高浓度杂质扩散区34。在绝缘层32和低浓度杂质扩散层33上，依次形成层间绝缘层35和金属栅极36。通过上述制造步骤在区A形成的结很弱，很可能由于As的离子注入而被毁坏。图4A和图4B示出了常规抗静电电路的有源晶体管。图4A是常规抗静电电路的有源晶体管的平面图，其中示出了有源区60，N+源/漏高浓度杂质扩散区64，栅极66。图4B是图4A中的有源晶体管的剖面图。常规有源晶体管包括形成于硅衬底上的P型阱61；形成于P型阱61中、用于电极间的电隔离的绝缘层62；形成于绝缘层62上的栅极66。图6B的有源晶体管还包括位于绝缘层62之间的低浓度杂质扩散层63；形成于栅极66的侧壁和绝缘层62上、用作侧壁隔离垫的氧化膜65；及形成于低浓度杂质扩散层63中的高浓度杂质扩散区64。下面是关于制造上述常规抗静电电路的有源晶体管的方法的说明。参见图4A和4B，在硅衬底上形成阱61，在阱61中生长用于电极间电隔离了的绝缘层62，形成有源区60和用于电极间电隔离的区。在绝缘层62上依次形成栅氧化层和栅极66。然后，把低浓度离子注入到用于电极间电隔离的绝缘层62的两侧，形成低浓度杂质扩散层63。然后在绝缘层62上和栅极66上形成用作侧壁隔离垫的氧化膜65。把As离子注入到低浓度杂质扩散层63，形成N+源/漏高浓度杂质扩散区64。通过As离子注入在区A形成的结很弱，绝缘层62和栅极66的交叠也因As离子注入形成的区B而造破坏。因此，本专利技术提供一种半导体器件的抗静电电路的薄膜晶体管，能充分解决由于已有技术的限制和弊端造成的一个或多个问题。本专利技术目的是提供一种半导体器件的抗静电电路的薄膜晶体管，该晶体管能防止由于静电放电(ESD)引起的结漏电流。下面的说明将清楚地显示出本专利技术的其它特点和优点，其中一部分通过下面的说明显现出来，或通过实施本专利技术了解到。由以下的书面说明和权利要求书以及附图所特别指出的结构可以实现本专利技术的目的获得其它优点。为了实现本专利技术的这些和其它优点，根据本专利技术的目的，正如所实施和所说明的那样，半导体器件的抗静电电路的薄膜晶体管包括形成于硅衬底上的阱；形成于阱内、用于电极间电隔离的绝缘层；及分别位于绝缘层间的多个低浓度杂质扩散区。本专利技术的薄膜晶体管还包括形成于一个低浓度杂质扩散区中的第一高浓度杂质扩散区；形成于另一低浓度杂质扩散区中的第二高浓度杂质扩散区；形成于绝缘层和低浓度杂质扩散层上的层间绝缘层；及形成于低浓度杂质扩散层和层间绝缘层上的金属栅极。上述第一高浓度杂质扩散区和第二高浓度杂质扩散区中至少一个从有源区的外边缘向内与有源区重叠。根据本专利技术的另一个方案，提供一种抗静电电路的薄膜晶体管，包括形成于硅衬底上的阱；形成于阱中、用于电极间电隔离的绝缘层；形成于层间绝缘层上的栅极；及分别形成于绝缘层和栅极侧壁上、用作栅侧壁隔离垫的氧化膜。本专利技术的晶体管还包括形成于一个低浓度杂质扩散区中的第一高浓度杂质扩散区；和形成于另一低浓度杂质扩散区中的第二高浓度杂质区；第一高浓度杂质扩散区与栅极的交叠区；第二高浓度杂质扩散区与栅极的交叠区；第一高浓度杂质扩散区、栅极和绝缘层的交叠区；第二高浓度杂质扩散区、栅极和绝缘层的交叠区；第一高浓度杂质扩散区与栅极的相互交叠处的拐角；第二高浓度杂质扩散区与栅极的相互交叠处的拐角；第一高浓度杂质扩散区、栅极和绝缘层的相互交叠处的拐角；及第二高浓度杂质扩散区、栅极和绝缘层的相互交叠处的拐角，第一和第二高浓度杂质区中至少一个设置成从有源区的外边缘向内与有源区重叠。根据本专利技术的又一方案，提供一种制造薄膜晶体管的方法，包括下列步骤在硅衬底上形成阱；在阱内生长用于电极间电隔离的绝缘层，形成有源区和用于电极间电隔离的区；把低浓度离子注入到用于电极间电隔离的绝缘层的两侧，形成低浓度杂质扩散区；把高浓度离子注入低浓度杂质扩散区，形成第一和第二高浓度杂质扩散区，以便能将第一和第二高浓度杂质扩散区中的至少一个设置成从有源区的外边缘向内与有源区重叠，在绝缘层和低浓度杂质扩散层上，依次形成层间绝缘层和金属栅极。根据本专利技术的再一个方案，提供一种制造薄膜晶体管的方法，包括下列步骤在硅衬底上形成阱；在阱内生长用于电极间电隔离的绝缘层，形成有源区和用于电极间电隔离的区；在绝缘层上形成栅极；把低浓度的离子注入到用于电极间电隔离的绝缘层的两侧，形成低浓度杂质扩散区；在绝缘层上和栅极的侧壁上形成用作侧壁隔离垫的氧化膜；把高浓度的离子注入到低浓度杂质扩散区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗静电电路的晶体管，包括： 形成于硅衬底上的阱； 形成于所述阱内、用于电极间电隔离的绝缘层； 分别位于所述绝缘层间的多个低浓度杂质扩散区； 形成于一个低浓度杂质扩散区中的第一高浓度杂质扩散区； 形成于另一低浓度杂质扩散区中的第二高浓度杂质扩散区； 形成于所述绝缘层和所述低浓度杂质扩散层上的层间绝缘层； 形成于所述低浓度杂质扩散区和所述层间绝缘层上的金属栅极； 上述第一高浓度杂质扩散区和第二高浓度杂质扩散区中至少一个从有源区的外边缘向内与有源区重叠。

【技术特征摘要】
KR 1995-12-29 95-660531.一种抗静电电路的晶体管，包括形成于硅衬底上的阱；形成于所述阱内、用于电极间电隔离的绝缘层；分别位于所述绝缘层间的多个低浓度杂质扩散区；形成于一个低浓度杂质扩散区中的第一高浓度杂质扩散区；形成于另一低浓度杂质扩散区中的第二高浓度杂质扩散区；形成于所述绝缘层和所述低浓度杂质扩散层上的层间绝缘层；形成于所述低浓度杂质扩散区和所述层间绝缘层上的金属栅极；上述第一高浓度杂质扩散区和第二高浓度杂质扩散区中至少一个从有源区的外边缘向内与有源区重叠。2.根据权利要求1的薄膜晶体管，其特征在于所述晶体管是金属栅e沟道场效应晶体管，所述第一和第二高浓度杂质扩散区分别作用漏区和源区。3.根据权利要求1的薄膜晶体管，其特征在于所述晶体管是npn双极晶体管，所述第一和第二高浓度杂质扩散区分别作用发射区和集电区。4.根据权利要求1的薄膜晶体管，其特征在于将所述第一和第二高浓度杂质扩散区中的至少一个设置成与所述有源区重叠0.1μm或以上。5.一种抗静电电路的薄膜晶体管，包括形成于硅衬底上的阱；形成于所述阱中、用于电极间电隔离的绝缘层；形成于所述层间绝缘层上的栅极；分别形成于所述绝缘层和所述栅极的侧壁上、用作栅侧壁隔离垫的氧化膜；形成于低浓度杂质扩散区中的第一高浓度杂质扩散区；形成于另一低浓度杂质扩散区中的第二高浓度杂质区；所述第一高浓度杂质扩散区与所述栅极的交叠区；所述第二高浓度杂质扩散区与所述栅极的交叠区；所述第一高浓度杂质扩散区、所述栅极和所述绝缘层的交叠区；所述第二高浓度杂质扩散区、所述栅极和所述绝缘层的交叠区；所述第一高浓度杂质扩散区与所述栅极的相互交叠处的拐角；所述第二高浓度杂质扩散区与所述栅极的相互交...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑在宽，朴根雨，
申请(专利权)人：现代电子产业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]