[發明專利]防止半導體集成電路中等離子體導致的柵極介電層損害的天線單元設計

有效

• 申請號: 201210477419.7
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103165602A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 楊任航;陳俊甫;蘇品岱;莊惠中
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L21/82
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本發明涉及半導體器件及其制造方法。更具體地來說，本發明涉及防止等離子體導致的柵極介電層損害(也被稱為天線效應(antenna?effect))的天線單元。?

背景技術

集成電路和其他半導體器件被形成為包括眾多的耦合在一起并且耦合至各種其他部件的獨立晶體管，以形成功能器件。如果任何一個晶體管失效，則可以破壞器件功能。在先進半導體器件制造和生產中，通常在用于形成幾乎所有的集成電路和其他半導體器件的制造操作的序列中多次使用等離子體化學操作。等離子體操作包括等離子體蝕刻操作和等離子體沉積操作。等離子體汽相沉積PVD和等離子體增強化學汽相沉積PECVD僅代表多種等離子體沉積操作中的兩個。?

等離子體操作利用激發的離子并且這些離子常常以較高的偏差通常被引導至襯底表面。等離子體中的激發的、加速的離子可以導致損害先前形成的部件。反應離子蝕刻(RIE)操作和利用離子轟擊的其他操作也可以損害現有部件而對現有部件造成的損害統稱為等離子體導致的損害。?

用于集成電路和其他半導體器件的高靈敏度晶體管通常包括定位在可以是氧化物或其他柵極介電材料的柵極介電層上方的多晶硅或金屬柵極。等離子體導致的柵極介電層損害通常被稱為天線效應，是損害晶體管柵極和晶體管柵極介電材料的效應，并且可以MOS集成電路制造期間潛在地導致成品率和可靠性問題。如果柵極介電層損害嚴重，可以破壞設備功能。?

因此，期望和優選地提供消除或減輕任何等離子體導致的柵極介電層損害的結構。?

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供一種半導體結構，包括：至少一個有源晶體管，具有有源多晶硅柵極；金屬引線，耦合至至少一個所述有源多晶硅柵極；以及二極管，通過偽晶體管將所述金屬引線耦合至Vss，所述偽晶體管包括設置在柵極介電層上方的偽多晶硅晶體管柵極，其中所述柵極介電層設置在連續源極/漏極摻雜區上方，所述二極管包括耦合至所述連續源極/漏極摻雜區的所述金屬引線和耦合至所述Vss的所述偽多晶硅晶體管柵極。?

在該半導體結構中，所述至少一個有源晶體管設置在半導體襯底上，所述襯底保持在所述Vss，并且所述偽多晶硅晶體管柵極耦合至所述襯底。?

在該半導體結構中，所述偽多晶硅晶體管柵極通過其他金屬引線耦合至所述襯底。?

在該半導體結構中，所述偽多晶硅晶體管柵極通過鉗低單元耦合至所述襯底。?

在該半導體結構中，所述二極管包括PN結。?

在該半導體結構中，所述連續源極/漏極摻雜區是N型區，所述襯底是P型襯底，并且所述二極管包括位于所述N型區和所述P型襯底之間的PN結。?

在該半導體結構中，所述金屬引線耦合至所述半導體器件的輸入引腳。?

在該半導體結構中，在所述半導體襯底上的天線單元中形成所述半導體結構，所述天線單元包括具有基本相同的長度并且延伸穿過所述天線單元的多條平行的多晶硅線，并且所述偽多晶硅晶體管柵極由一條所述多晶硅線形成。?

在該半導體結構中，所述金屬引線通過第一連接導電結構和第二連接導電結構耦合至所述連續源極/漏極摻雜區，其中，所述第一連接導電結構在所述偽多晶硅晶體管柵極的源極側耦合至所述連續源極/漏極摻雜區，以及所述第二連接導電結構在所述偽多晶硅晶體管柵極的漏極側耦合至所述連續源極/漏極摻雜區。?

根據本發明的另一方面，提供了一種半導體結構，包括：至少一個有源晶體管，具有有源多晶硅柵極并形成在半導體襯底上；金屬引線，耦合至至少一個所述有源多晶硅柵極；以及二極管，通過偽晶體管將所述金屬引線耦合至所述半導體襯底，所述偽晶體管包括設置在柵極介電層上方的偽多晶硅晶體管柵極，其中所述柵極介電層設置在連續源極/漏極摻雜區上方，所述二極管包括耦合至所述連續源極/漏極摻雜區的所述金屬引線和耦合至所述半導體襯底的所述偽多晶硅晶體管柵極。?

在該半導體結構中，所述半導體襯底保持在Vss。?

在該半導體結構中，所述偽多晶硅晶體管柵極通過鉗低單元耦合至所述襯底。?

在該半導體結構中，所述連續源極/漏極摻雜區是第一雜質類型，所述半導體襯底是相反的摻雜雜質類型的材料，以及所述二極管包括位于所述連續源極/漏極摻雜區和所述半導體襯底之間的PN結。?

在該半導體結構中，所述第一摻雜雜質類型包括N型，而所述相反的摻雜雜質類型包括P型。?