[发明专利]静电放电ESD保护器件和半导体装置有效
申请号: | 201610379423.8 | 申请日: | 2016-06-01 |
公开(公告)号: | CN107452729B | 公开(公告)日: | 2020-09-15 |
发明(设计)人: | 李勇 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L27/02 | 分类号: | H01L27/02 |
代理公司: | 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 | 代理人: | 刘倜 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 静电 放电 esd 保护 器件 半导体 装置 | ||
1.一种静电放电ESD保护器件,其特征在于,包括:
衬底结构,所述衬底结构包括半导体衬底以及在所述半导体衬底上且与衬底邻接的至少两个半导体鳍片,所述至少两个半导体鳍片包括分离的第一鳍片和第二鳍片,其中
所述衬底结构包括横向相邻接的第一掺杂区和第二掺杂区,所述第一掺杂区和所述第二掺杂区具有不同的导电类型,
所述第一掺杂区包括衬底的第一部分以及其上的第一鳍片的第一区域,
所述第二掺杂区包括衬底的第二部分以及其上的第一鳍片的第二区域和其上的第二鳍片,所述第二区域和所述第一区域邻接;
第一栅极结构,在所述第一鳍片的第一区域的表面的一部分和所述第一鳍片的第二区域的表面的至少一部分上,包括:
在所述第一鳍片的第一区域的表面的一部分和所述第一鳍片的第二区域的表面的至少一部分上的界面层,
在所述第一鳍片上与所述界面层邻接的用于栅极的间隔物,
在所述界面层和间隔物的内侧壁上的高K电介质层,
在所述第一鳍片的第一区域的表面的一部分上的高K电介质层上的第一功函数调节层,所述第一功函数调节层不在所述第一鳍片的第二区域上;
在所述第一功函数调节层和所述第一鳍片的第二区域的表面的至少一部分上的高K电介质层上的第二功函数调节层,以及
在所述第二功函数调节层上的栅极;
第一高掺杂区,位于所述第一区域中,其导电类型与所述第一掺杂区的相同,掺杂浓度高于所述第一掺杂区;以及
第二高掺杂区,位于所述第二鳍片中,其导电类型与所述第二掺杂区的相同,掺杂浓度高于所述第二掺杂区。
2.根据权利要求1所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,
所述第一功函数调节层至少包括下列之一:TixNy、TaN、TaC;
所述第二功函数调节层至少包括下列之一:TiAl、TiCAl、TiNAl、TiSiAl。
3.根据权利要求1所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,
所述第一高掺杂区电连接至所述第一栅极结构中的栅极,所述第二高掺杂区电连接至接收外部信号的信号输入端。
4.根据权利要求3所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,
所述第一掺杂区为P型,所述第二掺杂区为N型;
所述第一高掺杂区和所述第一栅极结构中的栅极接地。
5.根据权利要求1所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,
所述第一栅极结构在所述第一鳍片的第一区域的表面的一部分和所述第一鳍片的第二区域的表面的一部分上。
6.根据权利要求1所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,
所述第一栅极结构在所述第一鳍片的第一区域的表面的一部分和所述第一鳍片的第二区域的表面上。
7.根据权利要求1所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,还包括:
浅沟槽隔离STI区,位于所述至少两个半导体鳍片中的各鳍片之间的第二掺杂区上。
8.根据权利要求7所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,
所述第一栅极结构在所述第一鳍片的第一区域的表面的一部分、所述第一鳍片的第二区域的表面和所述第二区域的侧面上。
9.根据权利要求1所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,还包括:
在所述第一鳍片未被所述第一栅极结构覆盖的第一区域的端部上的伪栅结构,用于限定用于形成所述第一高掺杂区的开口。
10.根据权利要求9所述的静电放电ESD保护器件,其特征在于,所述伪栅结构包括:
在所述第一鳍片未被所述第一栅极结构覆盖的第一区域的端部上的界面层;
在所述第一鳍片上与所述界面层邻接的用于伪栅的间隔物;
在所述界面层上和间隔物的内侧壁上的高K电介质层;和
在所述高K电介质层上的伪栅。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的