[發明專利]ESD保護器件的制備方法及ESD保護器件

在審

• 申請號: 202310911903.4
• 申請日: 2023-07-25
• 公開（公告）號: CN116632003A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 張常軍;汪慧敏
• 申請（專利權）人: 深圳市檳城電子股份有限公司;馬鞍山市檳城電子有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 深圳昊生知識產權代理有限公司 44729
• 代理人: 明志會

本申請涉及半導體芯片技術，公開了一種ESD保護器件的制備方法，包括：在P+襯底上形成P?外延層、N?外延層；形成縱向穿透N?外延層的第一P+隔離區和第二P+隔離區；在第一P+隔離區和第二P+隔離區之間的N?外延層內形成P阱區；在第一P+隔離區和P阱區之間的N?外延層內形成第一N+注入區和第一P+注入區，以及在橫跨N?外延層和P阱區之間的邊界處形成第二N+注入區，以及在P阱區內形成第二P+注入區和第三N+注入區；分別形成縱向穿透N?外延層的隔離槽。本申請還公開了一種ESD保護器件。本申請旨在不影響ESD保護器件的通流能力的前提下，縮小ESD保護器件的制作尺寸。

技術領域

本申請涉及半導體芯片技術領域，尤其涉及一種ESD保護器件的制備方法和ESD保護器件。

背景技術

集成電路產品在其生產、制造、裝配以及工作過程中極易受到ESD（Electro-Static?discharge）的影響，造成產品內部損傷、可靠性降低。因此，研究高性能、高可靠性的ESD保護器件對提高集成電路的成品率和可靠性具有至關重要的作用。其中，SCR（Silicon?Controlled?Rectifier，可控硅整流器）器件常用于制作ESD保護器件。

目前現有的低電容SCR器件的橫向結構在相同線寬下，往往需要制作更大尺寸的ESD保護器件，因為其橫向結構的陽極和陰極都做在器件上表面，使得陽極和陰極的尺寸受封裝影響不能縮減至小于10um，也就需要相應制作更大的器件。而如果通過減少橫向結構的方式減少器件尺寸，又會降低SCR器件與面積相關的通流能力，即目前低電容的SCR結構的大回掃ESD保護器件難以實現在更小器件封裝上的應用。

上述內容僅用于輔助理解本申請的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種ESD保護器件的制備方法和ESD保護器件，旨在不影響ESD保護器件的通流能力的前提下，縮小ESD保護器件的制作尺寸。

為實現上述目的，本申請提供一種ESD保護器件的制備方法，包括以下步驟：

提供P+襯底，在P+襯底上形成P-外延層，在P-外延層上形成N-外延層；

形成兩個縱向穿透N-外延層的P+隔離區，分別為第一P+隔離區和第二P+隔離區；

在第一P+隔離區和第二P+隔離區之間的N-外延層內形成P阱區；

在第一P+隔離區和P阱區之間的N-外延層內形成第一N+注入區和第一P+注入區，以及在橫跨N-外延層和P阱區之間的邊界處形成第二N+注入區，以及在?P阱區內形成第二P+注入區和第三N+注入區；

在第一N+注入區與第一P+注入區之間，以及在P阱區與第二P+隔離區之間，分別形成縱向穿透N-外延層的隔離槽。

可選的，所述ESD保護器件的制備方法還包括：

所述P+隔離區形成過程中的退火溫度為1200℃~1250℃、退火時間為1小時~2小時。

可選的，所述ESD保護器件的制備方法還包括：

所述P阱區形成過程中的退火溫度為1000℃~2000℃、退火時間為2小時~3小時。

可選的，所述ESD保護器件的制備方法還包括：

在形成第一P+注入區和第二P+注入區的過程中，注入的P+劑量均為1.0E15/cm?2~1.0E16/cm?2；

以及，在形成第一N+注入區、第二N+注入區和第三N+注入區的過程中，注入的N+劑量均為1.0E15/cm?2~1.0E16/cm?2。

可選的，所述ESD保護器件的制備方法還包括：