[發明專利]垂直靜電放電保護元件及其制作方法

有效

• 申請號: 201210058362.7
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN103077941A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 章正欣;陳逸男;劉獻文
• 申請（專利權）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L21/82
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

1.一種垂直靜電放電保護元件，其特征在于，包括：

一基底，包括多個溝槽，所述各溝槽中包括一凹槽柵極；

一漏極區，設置于兩相鄰的凹槽柵極間；

一靜電放電保護摻雜區，設置于各漏極區下；及

一源極區，包圍所述多個凹槽柵極和該漏極區，且該源極區位于所述多個凹槽柵極和靜電放電保護摻雜區下。

2.根據權利要求1所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于該源極區在俯視圖中為U型，所述源極區包括一第一部分和一第二部分，該第一部分鄰接最右邊和最左邊的凹槽柵極，該第二部分鄰接所述多個凹槽柵極的側邊。

3.根據權利要求1所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于，還包括一第一溝槽隔離結構，鄰接該源極區的兩側。

4.根據權利要求1所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于，還包括多個第二溝槽隔離結構，且所述多個第二溝槽隔離結構鄰近各漏極區的相對兩側。

5.根據權利要求1所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于，還包括一柵極介電層，位于凹槽柵極和該基底間。

6.根據權利要求5所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于該柵極介電層包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、Ta₂O₅、HfO₂、HSiO_x、Al₂O₃、InO₂、La₂O₃、ZrO₂或TaO₂。

7.根據權利要求1所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于該源極區摻雜第一型態摻雜物，該漏極區摻雜第一型態摻雜物，靜電放電保護摻雜區摻雜第二型態摻雜物。

8.根據權利要求7所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于該第一型態是n型，該第二型態是p型。

9.根據權利要求7所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于該第一型態是p型，該第二型態是n型。

10.根據權利要求1所述的垂直靜電放電保護元件，其特征在于，當產生一靜電電流，靜電電流從該漏極區向下導引，穿過該靜電放電保護摻雜區至該源極區，以釋放靜電放電。

11.一種形成垂直靜電放電保護元件的方法，其特征在于，包括：

形成一基底；

形成多個溝槽隔離結構于該基底中；

蝕刻該基底形成多個溝槽；

于各溝槽中形成一柵極介電層；

于各溝槽中形成一柵電極層，以形成凹槽柵極；

進行一第一離子注入步驟，于相鄰的凹槽柵極間形成一漏極區；

進行一第二離子注入步驟，于各漏極區下形成一靜電放電保護摻雜區；及

進行一第三離子注入步驟，形成一源極區，包圍所述多個凹槽柵極且位于所述多個凹槽柵極和靜電放電保護摻雜區下。

12.根據權利要求11所述的形成垂直靜電放電保護元件的方法，其特征在于該源極區在俯視圖中為U型，所述源極區包括一第一部分和一第二部分，該第一部分鄰接最右邊和最左邊的凹槽柵極，該第二部分鄰接所述多個凹槽柵極的側邊。

13.根據權利要求11所述的形成垂直靜電放電保護元件的方法，特征在于該溝槽隔離結構包括一第一溝槽隔離結構，鄰接該源極區的兩側。

14.根據權利要求13所述的形成垂直靜電放電保護元件的方法，其特征在于該溝槽隔離結構包括一第二溝槽隔離結構，鄰近各漏極區的相對兩側。

15.根據權利要求11所述的形成垂直靜電放電保護元件的方法，其特征在于該柵極介電層包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、Ta₂O₅、HfO₂、HSiO_x、Al₂O₃、InO₂、La₂O₃、ZrO₂或TaO₂。