[發明專利]一種集成電路中靜電放電防護結構

有效

• 申請號: 201010268550.3
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN101937917A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 倪劼;陳雷;孫華波;禹放斌;林彥君;王文鋒;王雷;張健;尚祖賓;周雷
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;中國航天科技集團公司第九研究院第七七二研究所
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 楊虹

1.一種集成電路中靜電放電防護結構，其特征在于：包括第一類靜電放電防護器件和第二類靜電放電防護器件，使用至少一個連接在輸入壓焊點與電源軌線間的第一類靜電放電防護器件、至少一個連接在輸入壓焊點與地軌線間的第二類靜電放電防護器件和至少一個鎮流電阻來保護集成電路的輸入緩沖器，使用至少一個連接在輸出壓焊點與電源軌線間的第一類靜電放電防護器件和至少一個連接在輸出壓焊點與地軌線間的第二類靜電放電防護器件來保護集成電路的輸出緩沖器；使用至少一個連接在電源軌線與地軌線間的第二類靜電放電防護器件來保護電源軌線和地軌線之間的器件，其中第一類靜電放電防護器件為二極管，第二類靜電放電防護器件為帶齊納二極管的分段雙級晶體管，帶齊納二極管的分段雙級晶體管由分段雙級晶體管、發射極串聯電阻、集電極串聯電阻、基極電阻的和齊納二極管組成。

2.根據權利要求1所述的一種集成電路中靜電放電防護結構，其特征在于：所述的帶齊納二極管的分段雙級晶體管加工過程通過以下步驟實現，

第一步，在P-襯底即基極(301)上進行氧化物沉積，形成第一淺槽隔離區(303)和第二淺槽隔離區(317)，基極(301)的電阻即基極電阻；

第二步，在第二淺槽隔離區(317)下方進行N型注入，形成N-阱(310)，基極(301)和N-阱(310)構成寄生二極管；

第三步，在第一淺槽隔離區(303)上進行氧化，形成柵氧化層(318)；

第四步，在柵氧化層(318)上進行多晶硅沉積，形成多晶硅層(302)；

第五步，在多晶硅層(302)兩側進行氮化硅沉積，形成第一、二氮化硅側墻(319、320)；

第六步，在第一氮化硅側墻(319)左側和第一淺槽隔離區(303)右側進行N型注入，形成第一、二N++有源區(304、305)，第一、二N++有源區(304、305)和基極(301)構成分段雙級晶體管中的一段，其中第一N++有源區(304)為集電極，第二N++有源區(305)為發射極；

第七步，在第一、二N++有源區(304、305)下方進行N型注入，形成第一、二N+區(306、307)；

第八步，在第一N+區(306)下方進行P型注入，形成P有源區(308)，第一N+區(306)和P有源區(308)構成齊納二極管；

第九步，在第二淺槽隔離區(317)左側進行P型注入，形成P+有源區

(309)；

第十步，高溫退火；

第十一步，在第一N++有源區(304)靠近第一氮化硅側墻(319)部分上進行氧化物沉積，形成第一金屬硅化物阻擋層(321)即集電極串聯電阻，在第二N++有源區(305)靠近第一淺槽隔離區(303)部分上進行氧化物沉積，形成第二金屬硅化物阻擋層(322)即發射極串聯電阻；

第十二步，在P+有源區(309)上進行金屬硅化物沉積，形成第三金屬硅化物區(313)，在第一N++有源區(304)上進行金屬硅化物沉積，形成第一金屬硅化物區(311)，在第二N++有源區(305)上進行金屬硅化物沉積，形成第二金屬硅化物區(312)；

第十三步，在第一、二、三金屬硅化物區(311、312、313)上進行金屬沉積，形成集電極金屬接觸(314)、發射極金屬接觸(315)和基極金屬接觸(316)，完成分段雙級晶體管中的一段；

第十四步，重復第一～第十三步，同時得到分段雙級晶體管中的各段，分段雙級晶體管的各段基極(301)相連，各段發射極(305)相連，各段集電極(304)上的第一金屬硅化物阻擋層(318)通過第三淺槽隔離區(323)隔離、第一金屬硅化物區(311)相連。

3.根據權利要求2所述的一種集成電路中靜電放電防護結構，其特征在于：所述第一步中第一淺槽隔離區(303)即集電極(304)與發射極(305)之間的淺槽隔離區域的寬度不小于0.8微米。

4.根據權利要求2所述的一種集成電路中靜電放電防護結構，其特征在于：所述第十四步中第三淺槽隔離區(323)寬度不小于0.4微米。

5.根據權利要求2所述的一種集成電路中靜電放電防護結構，其特征在于：所述第六步形成的第一、二N++有源區(304、305)比所述第七步形成的第一、二N+區(306、307)的摻雜濃度高一個數量級。

6.根據權利要求2所述的一種集成電路中靜電放電防護結構，其特征在于：所述的帶齊納二極管的分段雙級晶體管至少為3段。