[發(fā)明專利]具有高靜電防護(hù)能力的二極管及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910509233.7
• 申請(qǐng)日: 2019-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112086501A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王黎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彩優(yōu)微電子(昆山)有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/417;H01L29/43;H01L29/861;H01L21/329
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

一種具有高靜電防護(hù)能力的二極管及其形成方法，具有高靜電防護(hù)能力的二極管包含：具有第一導(dǎo)電類型的硅基底層、形成于硅基底層中的多個(gè)第一溝槽與多個(gè)第二溝槽、多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)與具有第二導(dǎo)電類型的多晶硅層。淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)分別設(shè)置于第一溝槽中以填滿第一溝槽。多晶硅層共形地形成于第二溝槽的表面上。本揭露透過(guò)使用溝槽結(jié)構(gòu)，并在溝槽結(jié)構(gòu)上形成多晶硅層來(lái)做為二極管的電極，以提高二極管自身的電流耐受能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭露實(shí)施例是有關(guān)于一種二極管，且特別是有關(guān)于一種具有高靜電防護(hù)能力的二極管及其形成方法。

背景技術(shù)

靜電對(duì)于電子產(chǎn)品的傷害一直是不易解決的問(wèn)題，尤其是在高頻電路的應(yīng)用中。為了不影響產(chǎn)品的正常工作性能，電路的輸入輸出接口通常需要靜電保護(hù)元件以具有較強(qiáng)的電流泄放能力?，F(xiàn)今較為常見(jiàn)的高頻電路，其輸入輸出接口的靜電保護(hù)元件多為二極管。當(dāng)有靜電放電發(fā)生時(shí)，N型二極管用于泄放從接地端到輸入輸出接口的正向電流，P型二極管用于泄放輸入輸出接口到電源端的正向電流。為了提高二極管自身的電流耐受能力從而提高靜電防護(hù)能力，通常需要增大二極管的面積，然而這種作法對(duì)于產(chǎn)品的微小化是不利的。

發(fā)明內(nèi)容

本揭露的目的在于提出一種具有高靜電防護(hù)能力的二極管，透過(guò)使用溝槽結(jié)構(gòu)，并在溝槽結(jié)構(gòu)上形成多晶硅層來(lái)做為二極管的電極，以增加P/N界面的接觸面積，從而提高二極管自身的電流耐受能力。本揭露能夠在不須增加二極管的面積的前提下，即能使二極管具有高靜電防護(hù)能力。

根據(jù)本揭露的上述目的，提出一種具有高靜電防護(hù)能力的二極管包含：具有第一導(dǎo)電類型的硅基底層、形成于硅基底層中的多個(gè)第一溝槽與多個(gè)第二溝槽、多個(gè)淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation，STI)結(jié)構(gòu)與具有第二導(dǎo)電類型的多晶硅層。淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)分別設(shè)置于第一溝槽中以填滿第一溝槽。多晶硅層共形地形成于第二溝槽的表面上。

在一些實(shí)施例中，上述硅基底層還包含具有該第一導(dǎo)電類型的高摻雜區(qū)，其中，高摻雜區(qū)是夾設(shè)于兩相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間。

在一些實(shí)施例中，上述第一溝槽是環(huán)繞上述第二溝槽。

在一些實(shí)施例中，上述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)用以隔離具有第一導(dǎo)電類型的高摻雜區(qū)與具有第二導(dǎo)電類型的多晶硅層。

在一些實(shí)施例中，上述第二溝槽于硅基底層的表面上呈矩陣排列。

在一些實(shí)施例中，上述第二溝槽于硅基底層的表面上呈環(huán)形且共心地排列。

根據(jù)本揭露的上述目的，另提出一種具有高靜電防護(hù)能力的二極管的形成方法，包含：蝕刻具有第一導(dǎo)電類型的硅基底層，以形成多個(gè)第一溝槽與多個(gè)第二溝槽于具有第一導(dǎo)電類型的硅基底層中；以介電材料填充第一溝槽，以于第一溝槽中分別形成多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；以及沉積多晶硅材料于第二溝槽的表面上，以于第二溝槽的表面上共形地形成多晶硅層。

在一些實(shí)施例中，上述多晶硅材料為具有第二導(dǎo)電類型的多晶硅材料，以使得多晶硅層成為具有第二導(dǎo)電類型的多晶硅層。

在一些實(shí)施例中，上述具有高靜電防護(hù)能力的二極管的形成方法，還包含：對(duì)多晶硅層進(jìn)行離子布植(Ion Implantation)處理，來(lái)對(duì)多晶硅層進(jìn)行摻雜，以使得多晶硅層成為具有第二導(dǎo)電類型的多晶硅層。

在一些實(shí)施例中，上述具有高靜電防護(hù)能力的二極管的形成方法，還包含：對(duì)該硅基底層進(jìn)行離子布植處理，以于兩相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間形成具有第一導(dǎo)電類型的高摻雜區(qū)。

在一些實(shí)施例中，上述第一溝槽是環(huán)繞上述第二溝槽。

在一些實(shí)施例中，上述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)用以隔離具有第一導(dǎo)電類型的高摻雜區(qū)與多晶硅層。

在一些實(shí)施例中，上述第二溝槽于硅基底層的表面上呈矩陣排列。