[发明专利]静电放电保护结构及其形成方法

权利要求书

1.一种静电放电保护结构，其特征在于，包括：

半导体基片，贯穿所述半导体基片的硅通孔结构，所述硅通孔结构具有第一表面和第二表面；

位于所述硅通孔结构的第一表面的隧穿介质层，所述隧穿介质层的面积大于所述硅通孔结构的俯视面积，使得所述隧穿介质层还覆盖硅通孔结构周围的部分半导体基片表面，利用退火工艺使得硅通孔结构中的金属材料扩散到所述隧穿介质层内，使所述隧穿介质层内离散分布有金属材料；

位于所述隧穿介质层表面的第一电极；

位于所述硅通孔结构第二表面的第二电极。

2.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述隧穿介质层的材料为氧化硅或氮氧化硅。

3.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述隧穿介质层的厚度范围为10纳米～100纳米。

4.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述硅通孔结构包括：位于贯穿所述半导体基片的通孔内壁的绝缘层，位于所述绝缘层表面的扩散阻挡层，位于所述扩散阻挡层表面且填充满所述通孔的金属材料。

5.如权利要求4所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述金属材料为铜。

6.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述第一电极和第二电极的材料为钨、铝、铜或多晶硅。

7.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述硅通孔结构的第一表面与半导体基片的形成有半导体器件的第一表面相对应，硅通孔结构的第二表面与半导体基片未形成半导体器件的第二表面相对应。

8.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述硅通孔结构的第一表面与半导体基片未形成有半导体器件的第二表面相对应，硅通孔结构的第二表面与半导体基片形成有半导体器件的第一表面相对应。

9.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述第一电极与静电放电输入端相连接，所述第二电极与接地端或电源端相连接。

10.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于，所述第二电极与静电放电输入端相连接，所述第一电极与接地端或电源端相连接。

11.一种静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体基片，形成贯穿半导体基片的硅通孔结构，所述硅通孔结构具有第一表面和第二表面；

在所述硅通孔结构的第一表面形成隧穿介质层，所述隧穿介质层的面积大于所述硅通孔结构的俯视面积，使得所述隧穿介质层还覆盖部分硅通孔结构周围的半导体基片表面；

利用退火工艺使得硅通孔结构中的金属材料扩散到所述隧穿介质层内；

在所述隧穿介质层表面形成第一电极；

在所述硅通孔结构第二表面形成第二电极。

12.如权利要求11所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，所述隧穿介质层的材料为氧化硅或氮氧化硅。

13.如权利要求12所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，形成所述隧穿介质层的工艺为化学气相沉积工艺或正硅酸乙酯工艺。

14.如权利要求11所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，所述退火工艺为低温退火工艺，退火温度范围为50摄氏度～400摄氏度，退火时间为30秒～600秒。

15.如权利要求11所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，当所述硅通孔结构的第一表面与半导体基片的形成有半导体器件的第一表面相对应，硅通孔结构的第二表面与半导体基片未形成半导体器件的第二表面相对应时，形成所述第一电极和第二电极的具体步骤包括：在形成有半导体器件的所述第一表面的半导体基片内形成硅通孔结构，在所述硅通孔结构的第一表面形成隧穿介质层，在所述隧穿介质层表面形成第一电极，对所述半导体基片第二表面进行减薄处理，直到暴露出所述硅通孔结构的第二表面，在所述硅通孔结构第二表面形成第二电极。

16.如权利要求11所述的静电放电保护结构的形成方法，其特征在于，当所述硅通孔结构的第一表面与半导体基片未形成有半导体器件的第二表面相对应，硅通孔结构的第二表面与半导体基片形成有半导体器件的第一表面相对应时，形成所述第一电极和第二电极的具体步骤包括：在形成有半导体器件的所述第一表面的半导体基片内形成硅通孔结构，在所述硅通孔结构的第二表面形成第二电极，对所述半导体基片第二表面进行减薄处理，直到暴露出所述硅通孔结构的第一表面，在所述硅通孔结构的第一表面形成隧穿介质层，在所述隧穿介质层表面形成第一电极。