[发明专利]一种高压ESD器件结构的制备方法、结构及其应用电路

说明书

本发明提供一种高压ESD器件结构的制备方法、结构及其应用电路，所述制备方法包括：于p型硅衬底形成高压n阱区域；于高压n阱区域的一侧形成p型体区；于高压n阱区域的另一侧形成n型扩散区域；于p型体区上形成第一p+和第一n+区域；于n型扩散区域上依次形成第二n+、第二p+、第三n+和第三p+区域，第二n+、第二p+、第三n+、第三p+区域与高压n阱区域及p型体区组成达林顿管；及于p型体区和高压n阱区域上形成第一栅氧层和第一多晶硅层，于高压n阱区域及n型扩散区域上形成第二栅氧层和第二多晶硅层。通过本发明的高压ESD器件结构的制备方法、结构及其应用电路，解决了现有ESD器件结构的电流泄放能力较弱的问题。

技术领域

本发明属于电路ESD保护领域，特别是涉及一种高压ESD器件结构的制备方法、结构及其应用电路。

背景技术

集成电路器件工作在一定的电压、电流和功耗限定范围内，大量聚集的静电荷在条件适宜的情况下就会产生高压放电，静电放电通过器件引线的高压瞬时传送，可能会使氧化层端口，造成器件的功能失常。而ESD保护器件则是将其内部看成一齐纳稳压二极管，当输入电流超过它的额定电压时，就会被击穿，把过多的电能量导回大地，以起到保护电路的作用。

现有使用LDNMOS(横向扩散的双沟槽MOS管)的ESD结构如图1所示，通过增加LDNMOS源极的距离来提高所述ESD器件的性能，但是LDNMOS的阻抗、漏电和ESD触发电压(Vt1)都会随之增加，进而限制所述ESD结构的电流泄放能力。

鉴于此，有必要设计一种新的高压ESD器件结构的制备方法、结构及其应用电路用于解决上述技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高压ESD器件结构的制备方法、结构及其应用电路，用于解决现有ESD器件结构的电流泄放能力较弱的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高压ESD器件结构的制备方法，所述制备方法包括：

S1：提供一p型硅衬底；

S2：于所述p型硅衬底上表面进行n型离子注入，以形成高压n阱区域；

S3：于所述高压n阱区域的一侧上表面进行p型离子注入，以形成p型体区；

S4：于所述高压n阱区域的另一侧上表面进行n型离子注入，以形成n型扩散区域；

S5：于所述p型体区上表面分别进行p型离子注入和n型离子注入，依次形成第一p+区域和第一n+区域，所述第一p+区域和第一n+区域通过导线连接，以形成源极；

S6：于所述n型扩散区域上表面分别进行n型离子注入、p型离子注入、n型离子注入和p型离子注入，依次形成第二n+区域、第二p+区域、第三n+区域和第三p+区域，所述第二n+区域、第二p+区域、第三n+区域和第三p+区域通过导线连接，以形成漏极；其中，所述第二n+区域、第二p+区域、第三n+区域、第三p+区域与高压n阱区域及p型体区组成达林顿管；以及

S7：于所述p型体区和高压n阱区域上表面形成第一栅氧层，同时于所述高压n阱区域及n型扩散区域上表面形成第二栅氧层，并于所述第一栅氧层上表面形成第一多晶硅层，以形成栅极，同时于所述第二栅氧层上表面形成第二多晶硅层，以形成金属场板。

优选地，所述S2中注入的n型离子为磷离子，所述磷离子的注入能量为100～500eV，注入剂量为1e¹²～5e¹²。

优选地，所述S3中注入的p型离子为硼离子，所述硼离子的注入能量为10～200eV，注入剂量为8e¹²～1e¹⁴。