[發明專利]靜電放電保護電路及其制作方法

有效

• 申請號: 201210530228.2
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103872039A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 甘正浩;馮軍宏
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L23/38;H01L21/82
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

1.一種靜電放電保護電路，包括位于半導體襯底上的柵極接地N型金屬氧化物半導體GGNMOS晶體管，所述GGNMOS晶體管的漏極連接芯片電路的輸入/輸出端，源極和柵極以及半導體襯底均接地；其特征在于，該電路還包括位于所述GGNMOS晶體管附近，用于吸收所述GGNMOS晶體管產生的熱量的珀耳帖冷卻元件。

2.如權利要求1所述的靜電放電保護電路，其特征在于，所述珀耳帖冷卻元件為熱電偶，該熱電偶包括N摻雜部分和P摻雜部分，以及連接N摻雜部分和P摻雜部分的金屬，在N摻雜部分的未與金屬連接的一端具有第一接觸電極，在P摻雜部分的未與金屬連接的一端具有第二接觸電極。

3.如權利要求2所述的靜電放電保護電路，其特征在于，所述珀耳帖冷卻元件與所述GGNMOS晶體管并聯，所述第一接觸電極與GGNMOS晶體管的漏極連接，所述第二接觸電極與地連接。

4.如權利要求2所述的靜電放電保護電路，其特征在于，所述第一接觸電極與GGNMOS晶體管的漏極連接，所述第二接觸電極與芯片電路連接。

5.如權利要求2、3或4所述的靜電放電保護電路，其特征在于，所述GGNMOS晶體管為多指并聯的GGNMOS晶體管。

6.如權利要求5所述的靜電放電保護電路，其特征在于，所述連接N摻雜部分和P摻雜部分的金屬為銅或者鋁。

7.一種靜電放電保護電路的制作方法，該方法包括：

提供一柵極接地N型金屬氧化物半導體GGNMOS晶體管，所述GGNMOS晶體管至少包括位于半導體襯底表面的柵極，柵極兩側襯底內、摻雜類型為N型的源極和漏極；在形成所述源極和漏極的同時，在半導體襯底內的冗余區域形成珀耳帖冷卻元件的N摻雜部分和P摻雜部分；

在GGNMOS晶體管表面形成金屬間互連層，所述金屬間互連層內具有填充有金屬的連接孔；

在所述金屬間互連層的表面形成層間介質層，所述層間介質層內具有填充有金屬的溝槽或者連接孔；在形成填充有金屬的溝槽或者連接孔的同時，同層形成珀耳帖冷卻元件的連接N摻雜部分和P摻雜部分的金屬，所述連接N摻雜部分和P摻雜部分的金屬與所述填充有金屬的溝槽或者連接孔之間通過層間介質層絕緣，且通過連接孔與珀耳帖冷卻元件的N摻雜部分和P摻雜部分電性連接；

將所述GGNMOS晶體管的漏極連接芯片電路的輸入/輸出端，源極和柵極以及半導體襯底均接地；將所述珀耳帖冷卻元件接入電路。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，將所述珀耳帖冷卻元件接入電路的方法包括：

將所述珀耳帖冷卻元件在N摻雜部分的未與金屬連接的一端通過第一接觸電極與所述GGNMOS晶體管的漏極連接，將所述珀耳帖冷卻元件在P摻雜部分的未與金屬連接的一端通過第二接觸電極與地連接。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，將所述珀耳帖冷卻元件接入電路的方法包括：

將所述珀耳帖冷卻元件在N摻雜部分的未與金屬連接的一端通過第一接觸電極與所述GGNMOS晶體管的漏極連接，將所述珀耳帖冷卻元件在P摻雜部分的未與金屬連接的一端通過第二接觸電極與芯片電路連接。