[發明專利]靜電放電ESD保護器件以及保護電路的方法

有效

• 申請號: 201610626293.3
• 申請日: 2016-08-02
• 公開（公告）號: CN107680956B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 周飛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(北京)有限公司;中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L23/60
• 分類號: H01L23/60;H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李浩<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種靜電放電ESD保護器件以及保護電路的方法，涉及半導體技術領域。該ESD保護器件包括：半導體襯底；位于所述半導體襯底上的半導體鰭片，所述半導體鰭片包括：第一區域、第一摻雜區和第二摻雜區，其中所述第一摻雜區和所述第二摻雜區分別與所述第一區域鄰接且互相間隔開；以及在所述半導體鰭片上的柵極結構；其中，所述柵極結構與所述第一摻雜區電連接至相同電位。本發明實現了將柵極結構與第一摻雜區電連接至相同電位。進一步地，本發明可以減小ESD保護器件性能下降的可能性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種靜電放電(Electro-Staticdischarge，簡稱為ESD)保護器件以及保護電路的方法。

背景技術

隨著MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效應晶體管)器件的尺寸逐漸減小，短溝道效應成為一個關鍵問題。FINFET(FinField Effect Transistor，鰭片式場效應晶體管)器件對溝道電荷顯示出比較好的柵極控制能力，從而可以進一步縮小CMOS器件的尺寸。

現有技術中，可以將柵控二極管應用于ESD保護器件。目前將FINFET技術應用在柵控二極管的制造工藝上，制造出鰭片式柵控二極管。對于鰭片式柵控二極管，其具有比較窄的鰭片(Fin)，當其作為ESD保護器件工作時，容易出現比較差的散熱情況，容易出現比較嚴重的自身發熱問題，從而可能導致器件性能降低。

發明內容

本發明的發明人發現上述現有技術中存在問題，并因此針對所述問題中的至少一個問題提出了一種新的技術方案。

本發明一個實施例的目的之一是：提供一種ESD保護器件。本發明一個實施例的目的之一是：提供一種保護電路的方法。

根據本發明的第一方面，提供了一種靜電放電ESD保護器件，包括：半導體襯底；位于所述半導體襯底上的半導體鰭片，所述半導體鰭片包括：第一區域、第一摻雜區和第二摻雜區，其中所述第一摻雜區和所述第二摻雜區分別與所述第一區域鄰接且互相間隔開；以及在所述半導體鰭片上的柵極結構；其中，所述柵極結構與所述第一摻雜區電連接至相同電位。

在一個實施例中，所述第一區域具有第一導電類型；所述第一摻雜區具有所述第一導電類型，其摻雜濃度大于所述第一區域的摻雜濃度；所述第二摻雜區具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型，其摻雜濃度大于所述第一區域的摻雜濃度。

在一個實施例中，所述柵極結構包括在所述半導體鰭片的一部分表面上的柵極絕緣物層、在所述柵極絕緣物層上的柵極以及在所述柵極兩側表面上的間隔物；其中，所述柵極與所述第一摻雜區電連接至相同電位，所述第二摻雜區電連接至接收外部信號的信號輸入端。

在一個實施例中，所述第一導電類型為P型，所述第二導電類型為N型，所述柵極與所述第一摻雜區電連接至接地端。

在一個實施例中，所述外部信號為正脈沖電壓信號。

在一個實施例中，所述第一導電類型為N型，所述第二導電類型為P型，所述柵極與所述第一摻雜區電連接至電源電壓端。

在一個實施例中，所述外部信號為負脈沖電壓信號。

在一個實施例中，所述柵極包括：在所述柵極絕緣物層上的功函數調節層以及在所述功函數調節層上的導電材料層。

在一個實施例中，所述第一導電類型為P型，所述第二導電類型為N型，所述功函數調節層為P型功函數調節層。

在一個實施例中，所述P型功函數調節層的材料包括氮化鈦或氮化鉭。

在一個實施例中，所述第一導電類型為N型，所述第二導電類型為P型，所述功函數調節層為N型功函數調節層。