[发明专利]一种半导体器件中的静电放电保护结构及半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件中的静电放电保护结构，其特征在于：包括第一导电型的衬底、设置在该衬底上的外延层，该外延层上具有第二导电型的第一阱区，对该第一阱区的部分表面进行第一导电型轻掺形成的第二阱区和第三阱区，分别在第二阱区和第三阱区中进行第一导电型重掺形成的第四阱区、第五阱区，所述第二阱区和第三阱区之间设有一段由第一阱区形成的且露出在外延层表面的沟道区，该第二阱区、第三阱区和第一阱区的交界处形成两个背靠背的PN结，其中至少一个PN结的上方设有一块始终接地的场板。

2.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于：所述第三阱区的部分落在第一阱区外，在该第三阱区中形成的第五阱区穿过外延层与所述衬底电性连接，并且所述场板与所述第五阱区电性相连。

3.如权利要求2所述的静电放电保护结构，其特征在于：所述第五阱区通过在外延层中重掺第一导电型的沉降区实现与所述衬底电性连接。

4.如权利要求2所述的静电放电保护结构，其特征在于：所述第五阱区通过在外延层中开设金属孔柱实现与所述衬底电性连接，其中该金属孔柱贯穿至所述衬底的表面或内部。

5.如权利要求2所述的静电放电保护结构，其特征在于：所述场板位于由第三阱区和第一阱区形成的PN结上方，其中该场板位于第一阱区上方的部分小于所述沟道区的长度。

6.如权利要求1所述的静电放电保护结构，其特征在于：所述第二阱区的面积全部落入第一阱区的范围内，形成在该第二阱区中的第四阱区电性连接至一外部器件上。

7.如权利要求1-6任意一项所述的静电放电保护结构，其特征在于：所述沟道区的长度为3-15um。

8.如权利要求1-6任意一项所述的静电放电保护结构，其特征在于：所述第一导电型为P型，所述第二导电型为N型。

9.一种半导体器件，包括栅极、源极和漏极，其特征在于：所述半导体器件还包括如权利要求1-8任意一项所述的静电放电保护结构，其中所述栅极与所述静电放电保护结构电性连接。

10.如权利要求9所述的半导体器件，其特征在于：所述半导体器件中设有多层金属层，其中位于最外层的金属层构成了该半导体器件的栅极焊盘、源极焊盘和漏极焊盘，所述静电放电保护结构位于该栅极焊盘的下方，并且该静电放电保护结构的第四阱区通过金属孔柱工艺与该多层金属电性连接。

11.如权利要求10所述的半导体器件，其特征在于：所述静电放电保护结构中的场板通过位于最内层的第一金属层电性连接至所述第五阱区。

12.如权利要求11所述的半导体器件，其特征在于：所述场板与所述第一金属层之间，以及所述第五阱区与所述第一金属层之间设有金属孔柱。