静电放电保护结构及其形成方法技术

技术编号：44823320 阅读：1 留言：0更新日期：2025-03-28 20:13

一种静电放电保护结构及其形成方法，包括：基底；栅极结构，位于基底上；源极，位于栅极结构一侧的基底中；漏极，位于栅极结构另一侧的基底中，漏极包括多个第一掺杂层以及位于相邻第一掺杂层之间的第二掺杂层，第一掺杂层与第二掺杂层的掺杂类型不同。源极中设置有多个BJT(三极管)结构，当静电放电保护结构被大电流触发后，多个BJT结构会发生反偏(即截止)，多个BJT结构可以作为分压电阻，使静电放电保护结构的器件等效电阻得到增加，从而使多个BJT结构能够分担更多的电流，也就意味着静电放电保护结构击穿电流的值能够得到增加，进而能够提高静电放电保护结构对击穿电流的泄放能力，进一步提高了静电放电保护结构的可靠性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种静电放电保护结构及其形成方法。

技术介绍

1、集成电路容易受到静电的破坏，在现有的芯片设计中，常采用静电放电(esd，electrostatic discharge)保护电路以减少芯片损伤。

2、然而随着半导体集成电路(integrated circuit，ic)产业的快速成长，半导体技术在摩尔定律的驱动下持续地朝更小的工艺节点迈进，使得集成电路朝着体积更小、电路精密度更高、电路复杂度更高的方向发展。

3、因此，现有技术中的静电保护结构的性能有待提高。

技术实现思路

1、本专利技术实施例解决的问题是提供一种静电放电保护结构及其形成方法，以提高静电放电保护结构的性能。

2、为解决上述问题，本专利技术实施提供一种静电放电保护结构，包括：基底；栅极结构，位于所述基底上；源极，位于所述栅极结构一侧的基底中；漏极，位于所述栅极结构另一侧的基底中，所述漏极包括多个第一掺杂层以及位于相邻所述第一掺杂层之间的第二掺杂层，所述第一掺杂层与所述第二掺杂层的掺杂类型不同。

3、可选的，相邻所述栅极结构共用同一个所述源极，以及相邻所述栅极结构共用同一个所述漏极。

4、可选的，所述静电放电保护结构还包括：隔离结构，位于所述栅极结构和源极之间的所述基底中、以及所述栅极结构和漏极之间的所述基底中。

5、可选的，所述静电放电保护结构还包括：硅化物阻挡层，环绕所述漏极且覆盖所述漏极侧表面。

6、可选的，所述硅化物阻挡层的材料包括氧化硅和氮化硅中的一种或两种。

7、可选的，所述基底包括有源区，所述栅极结构、源极和漏极均位于所述有源区中；所述基底还包括：拾取区，所述拾取区包括位于所述有源区的外围且环绕包围所述有源区的第一拾取区；所述基底还包括：密封区，所述密封区位于所述有源区的外围，且环绕包围所述有源区。

8、可选的，所述拾取区还包括第二拾取区，所述第二拾取区位于最靠近所述第一拾取区的栅极结构与第一拾取区之间，所述第二拾取区与第一拾取区相连。

9、可选的，所述静电放电保护结构还包括：拾取区插塞，位于所述拾取区的顶部，且所述拾取区插塞与所述拾取区相连。

10、可选的，所述拾取区插塞的数量为多个，且所述拾取区插塞沿所述拾取区的延伸方向排布。

11、可选的，所述第一掺杂层中的掺杂离子为n型离子，所述第二掺杂层中的掺杂离子为p型离子。

12、可选的，所述静电放电保护结构还包括：源漏插塞，所述源漏插塞包括与所述漏极相连接的第一源漏插塞、以及与所述源极相连接的第二源漏插塞。

13、可选的，所述第一源漏插塞和第二源漏插塞的数量均为多个，且所述第一源漏插塞沿所述漏极的延伸方向排布，所述第二源漏插塞沿所述源极的延伸方向排布。

14、可选的，所述第一源漏插塞位于最外侧的所述第一掺杂层的顶部。

15、相应的，本专利技术实施例还提供一种静电放电保护结构的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成栅极结构；在所述栅极结构一侧的基底中形成源极；在所述栅极结构另一侧的基底中形成漏极，所述漏极包括多个第一掺杂层以及位于相邻所述第一掺杂层之间的第二掺杂层，所述第一掺杂层与所述第二掺杂层的掺杂类型不同。

16、可选的，形成所述第一掺杂层和第二掺杂层的步骤包括：通过第一掺杂处理，在所述栅极结构另一侧的基底中形成多个第一掺杂层；在所述第一掺杂层上形成遮挡层；形成所述遮挡层之后，通过第二掺杂处理，在相邻所述第一掺杂层之间的基底中形成第二掺杂层。

17、可选的，所述第一掺杂处理和第二掺杂处理的工艺均为离子注入工艺。

18、可选的，所述第一掺杂层中的掺杂离子为n型离子，所述第二掺杂层中的掺杂离子为p型离子。

19、可选的，所述静电放电保护结构的形成方法还包括：在所述栅极结构和源极之间的所述基底中、以及所述栅极结构和漏极之间的所述基底中形成隔离结构；在所述基底顶部形成环绕所述漏极且覆盖所述漏极侧表面的硅化物阻挡层；在所述漏极的顶部形成与其相连接的第一源漏插塞，以及在所述源极的顶部形成与其相连接的第二源漏插塞。

20、可选的，所述提供基底的步骤中，所述基底包括有源区，所述栅极结构和源极均位于所述有源区中；形成所述漏极的步骤中，所述漏极位于所述有源区中；所述提供基底的步骤中，所述基底还包括拾取区，所述拾取区包括位于所述有源区的外围且环绕包围所述有源区的第一拾取区；所述基底还包括密封区，所述密封区位于所述有源区的外围，且环绕包围所述有源区。

21、可选的，所述拾取区还包括第二拾取区，所述第二拾取区位于最靠近所述第一拾取区的栅极结构与第一拾取区之间，所述第二拾取区与第一拾取区相连。

22、可选的，所述静电放电保护结构的形成方法还包括：在所述拾取区的顶部形成拾取区插塞，且所述拾取区插塞与所述拾取区相连。

23、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：

24、本专利技术实施例提供的静电放电保护结构，栅极结构位于所述基底上，源极位于所述栅极结构一侧的基底中，漏极位于所述栅极结构另一侧的基底中，所述漏极包括多个第一掺杂层以及位于相邻所述第一掺杂层之间的第二掺杂层，所述第一掺杂层与所述第二掺杂层的掺杂类型不同，也就意味着源极中设置有多个bjt(三极管)结构，当静电放电保护结构被大电流触发后，多个bjt结构会发生反偏(即截止)，多个bjt结构可以作为分压电阻，使静电放电保护结构的器件等效电阻得到增加，从而使多个bjt结构能够分担更多的电流，也就意味着静电放电保护结构击穿电流的值能够得到增加，进而能够提高静电放电保护结构对击穿电流的泄放能力，进一步提高了静电放电保护结构的可靠性。

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【技术保护点】

1.一种静电放电保护结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，相邻所述栅极结构共用同一个所述源极，以及相邻所述栅极结构共用同一个所述漏极。

3.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述静电放电保护结构还包括：隔离结构，位于所述栅极结构和源极之间的所述基底中、以及所述栅极结构和漏极之间的所述基底中。

4.如权利要求1或3所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述静电放电保护结构还包括：硅化物阻挡层，环绕所述漏极且覆盖所述漏极侧表面。

5.如权利要求4所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述硅化物阻挡层的材料包括氧化硅和氮化硅中的一种或两种。

6.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述基底包括有源区，所述栅极结构、源极和漏极均位于所述有源区中；

7.如权利要求6所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述拾取区还包括第二拾取区，所述第二拾取区位于最靠近所述第一拾取区的栅极结构与第一拾取区之间，所述第二拾取区与第一拾取区相连。

8.如权利要求6～7

9.如权利要求8中任一项所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述拾取区插塞的数量为多个，且所述拾取区插塞沿所述拾取区的延伸方向排布。

10.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述第一掺杂层中的掺杂离子为N型离子，所述第二掺杂层中的掺杂离子为P型离子。

11.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述静电放电保护结构还包括：源漏插塞，所述源漏插塞包括与所述漏极相连接的第一源漏插塞、以及与所述源极相连接的第二源漏插塞。

12.如权利要求11所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述第一源漏插塞和第二源漏插塞的数量均为多个，且所述第一源漏插塞沿所述漏极的延伸方向排布，所述第二源漏插塞沿所述源极的延伸方向排布。

13.如权利要求11所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述第一源漏插塞位于最外侧的所述第一掺杂层的顶部。

14.一种静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，包括

15.如权利要求14所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一掺杂层和第二掺杂层的步骤包括：通过第一掺杂处理，在所述栅极结构另一侧的基底中形成多个第一掺杂层；在所述第一掺杂层上形成遮挡层；形成所述遮挡层之后，通过第二掺杂处理，在相邻所述第一掺杂层之间的基底中形成第二掺杂层。

16.如权利要求15所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述第一掺杂层中的掺杂离子为N型离子，所述第二掺杂层中的掺杂离子为P型离子。

17.如权利要求14所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，所述提供基底的步骤中，所述基底中还形成有隔离结构，所述隔离结构位于所述栅极结构和源极之间；

18.如权利要求14所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，所述提供基底的步骤中，所述基底包括有源区，所述栅极结构和源极均位于所述有源区中；

19.如权利要求18所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，所述拾取区还包括第二拾取区，所述第二拾取区位于最靠近所述第一拾取区的栅极结构与第一拾取区之间，所述第二拾取区与第一拾取区相连。

20.如权利要求18～19中任一项所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，所述静电放电保护结构的形成方法还包括：在所述拾取区的顶部形成拾取区插塞，且所述拾取区插塞与所述拾取区相连。

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【技术特征摘要】

1.一种静电放电保护结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，相邻所述栅极结构共用同一个所述源极，以及相邻所述栅极结构共用同一个所述漏极。

4.如权利要求1或3所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述静电放电保护结构还包括：硅化物阻挡层，环绕所述漏极且覆盖所述漏极侧表面。

5.如权利要求4所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述硅化物阻挡层的材料包括氧化硅和氮化硅中的一种或两种。

6.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述基底包括有源区，所述栅极结构、源极和漏极均位于所述有源区中；

8.如权利要求6～7中任一项所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述静电放电保护结构还包括：拾取区插塞，位于所述拾取区的顶部，且所述拾取区插塞与所述拾取区相连。

9.如权利要求8中任一项所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述拾取区插塞的数量为多个，且所述拾取区插塞沿所述拾取区的延伸方向排布。

10.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述第一掺杂层中的掺杂离子为n型离子，所述第二掺杂层中的掺杂离子为p型离子。

11.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述静电放电保护结构还包括：源漏插塞，所述源漏插塞包括与所述漏极相连接的第一源漏插塞、以及与所述源极相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：安钰欣，袁俊，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：

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