[发明专利]一种低电容的单向ESD保护器件及其制造方法

权利要求书

1.一种低电容的单向ESD保护器件，包括：P型材料（101）、P+扩散区（103），阳极金属层（107）、阴极金属层（108）；其特征在于：P型材料（101）正面设置P型倒掺杂区（102），P+扩散区（103），N+扩散区（104）；N+扩散区（104）上光刻设置深能级杂质掺杂区（105）；相邻两P+扩散区（103）之间，以及相邻两N+扩散区（104）之间，各设置介质层（106）；介质层（106）上分别设置阳极金属层（107）、阴极金属层（108）。

2.按照权利要求1所述的一种低电容的单向ESD保护器件，其特征

在于：该器件结构为左右对称，并串联连接形成的双向结构；其中两侧P+扩散区（103）的间距100um。

3.按照权利要求2所述的一种低电容的单向ESD保护器件，其特征在于：将P型材料（101）替换成绝缘体上硅SOI，绝缘体上硅包含N+衬底材料（110），隔离槽（111），氧化层（112）及P型材料（101）；N+衬底材料（110）通过氧化层（112）设置P型材料（101），N+衬底材料（110）、氧化层（112）、P型材料（101）上间隔设置隔离槽（111）。

4.一种低电容的单向ESD保护器件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、制备P型材料（101）；

步骤二、生长一层牺牲氧化层（109），正面光刻注入硼B，形成P型倒掺杂区（102）；

步骤三、正面光刻注入浓硼B，扩散后形成P+扩散区（103），正面光刻注入浓磷P，扩散后形成N+扩散区（104）；

步骤四、正面光刻注入深能级杂质铟In、铊TI、钴Co、或镍Ni，激活后形成深能级掺杂区（105）；

步骤五、去掉牺牲氧化层（109），淀积介质层（106），正面光刻形成阴极及阳极的接触孔区；

步骤六、正面溅射或蒸发金属，合金完成后正面光刻形成阳极金属层（107）、阴极金属层（108）。

5.按照权利要求4所述的一种低电容的单向ESD保护器件的制造方法，其特征在于：步骤一中的P型材料（101）的晶向为100，电阻率为50~200Ω.cm。

6.按照权利要求4所述的一种低电容的单向ESD保护器件的制造方法，其特征在于：步骤二中的牺牲氧化层（109）的厚度为300-1000Å；P型倒掺杂区（102）的硼注入剂量为1E14-5E14cm-2，能量为150-600KeV，峰值浓度控制在0.6~1.5um。

7.按照权利要求4所述的一种低电容的单向ESD保护器件的制造方法，其特征在于：步骤三中的硼注入剂量为1E15-3E15cm-2，能量为40-80KeV；N+扩散区（104）的磷注入剂量为3E15-8E15cm-2，能量为80-120KeV；推进的温度条件为950-1050℃，时间为30-90min，形成P+扩散区（103）、N+扩散区（104）。

8.按照权利要求4所述的一种低电容的单向ESD保护器件的制造方法，其特征在于：步骤四中的正面光刻注入深能级杂质铟In、铊TI、钴Co、或镍Ni，激活后形成深能级掺杂区（105），其注入剂量为1e14~5e14cm-2，结深控制在0.2~0.4um。

9.按照权利要求4所述的一种低电容的单向ESD保护器件的制造方法，其特征在于：步骤五中的介质层（106）为四乙氧基硅烷TEOS，厚度为8000-15000Å；光刻接触孔后，淀积一层TI/TIN；在减小接触电阻的同时可以有效避免金属过热的失效。

10.按照权利要求4所述的一种低电容的单向ESD保护器件的制造方法，其特征在于：步骤六中的正面溅射或蒸发的金属为铝或铝铜或铝硅铜，厚度为3-5um；合金的温度为320-410℃，时间为15-30min。