[發明專利]一種用于ESD防護電路的柵極接地場效應管及其制作方法

有效

• 申請號: 202011373648.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112490240B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 胡濤
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產權代理事務所(普通合伙) 33329
• 代理人: 唐靈;趙杰香

1.一種用于ESD防護電路的柵極接地場效應管，其特征在于：包括

襯底；

形成于襯底上的阱區；

位于阱區上的柵極，位于阱區內的源端和漏端，所述源端和漏端位于所述柵極的兩側；

其中，所述漏端包括N型重摻區和P型重摻區，所述N型重摻區上連接有漏極，所述N型重摻區與所述P型重摻區構成齊納二極管，所述漏端至柵極的方向為縱向，所述N型重摻區與所述P型重摻區沿著縱向交替設置，所述P型重摻區設置在所N型重摻區的中間，所述P型重摻區與左右兩側的N型重摻區具有間隔，

當ESD電流從所述漏極涌入時，所述齊納二極管發生齊納擊穿，使得所述ESD電流通過所述齊納二極管進入阱區形成補償電流，并在阱區壓降達到正向PN結導通電壓之后，觸發寄生NPN三極管開啟泄放ESD電流。

2.如權利要求1所述的用于ESD防護電路的柵極接地場效應管，其特征在于：所述間隔的距離被設計成使得所述齊納二極管的擊穿電壓小于所述柵極被擊穿的電壓。

3.如權利要求1所述的用于ESD防護電路的柵極接地場效應管，其特征在于：所述間隔的正對位置上方設有多晶硅蓋層。

4.如權利要求1所述的用于ESD防護電路的柵極接地場效應管，其特征在于：所述漏端上設有漏端接觸孔，所述漏端接觸孔位于所述N型重摻區上，所述漏端接觸孔與所述柵極之間設有硅化物阻擋層。

5.一種如權利要求1-4任意一項所述的用于ESD防護電路的柵極接地場效應管的制備方法，其特征在于：包括

提供一襯底；

在所述襯底上制作輕摻的阱區；

在所述阱區上依次制作柵氧化層和多晶硅柵，形成柵極；

在所述柵極的兩側分別制作漏端和源端，其中所述漏端和源端都具有N型重摻區，以及在所述漏端制作P型重摻區，使所述漏端中的N型重摻區和P型重摻區沿著縱向交替設置，且所述P型重摻區設置在所N型重摻區的中間，所述P型重摻區與左右兩側的N型重摻區具有間隔；

在所述漏端和源端的N型重摻區上制作接觸孔，并分別電引出至漏極和源極；

其中，所述N型重摻區與所述P型重摻區構成齊納二極管，當ESD電流從所述漏極涌入時，所述齊納二極管發生齊納擊穿，使得所述ESD電流通過所述齊納二極管進入阱區形成補償電流，并在阱區壓降達到正向PN結導通電壓之后，觸發寄生NPN三極管開啟泄放ESD電流。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于：與制作所述多晶硅柵的同步工藝中，還包括在漏極區上方沉積多晶硅蓋層，并使用柵極自對準工藝以所述多晶硅蓋層為掩膜注入N+和P+形成所述P型重摻區和N型重摻區，其中該N型重摻區分布于所述P型重摻區的兩側。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于：該N型重摻區分布于所述P型重摻區的兩側與所述P型重摻區之間形成一間隔a，所述間隔a的值滿足所述柵極接地場效應管的觸發電壓所需的值。

8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于：還包括在所述漏端的接觸孔與柵極之間，制作硅化物阻擋層。