CN102446912B - 金属氧化物半导体晶体管esd保护结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用金属氧化物半导体晶体管作ESD保护的结构，该金属氧化物半导体晶体管的漏区下方有ESD注入区，其中ESD注入区位于漏区的下方，且与漏区相接；ESD注入区的深度浅于位于ESD注入区两边的金属氧化物半导体晶体管的轻掺杂漏区的深度；ESD注入区中含有与轻掺杂漏区中的掺杂杂质不同类型的掺杂杂质。本发明的ESD结构能提升静电防护效果，且在制备上可共享该器件中其他MOS晶体管轻掺杂漏离子注入条件，节省生产成本。本发明还公开了上述结构的制备方法。

Description

金属氧化物半导体晶体管ESD保护结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种金属氧化物半导体晶体管ESD保护结构。本发明还涉及一种金属氧化物半导体晶体管ESD保护结构的制备方法。
背景技术
静电释放(ESD：Electro-Static Discharge)是当今集成电路中最重要的可靠性问题之一。对于作ESD保护的MOS器件，为了达到内部电路保护的目的，常常要求作ESD保护的MOS器件的击穿电压要略低于被保护器件，同时漏区的串联电阻要高于被保护器件。为了达到这一目的，目前常常利用在漏区增加ESD注入的方法来降低ESD器件的击穿电压，同时将漏极引出电极到栅极的距离(见图2中的d)变大来提高漏极串联电阻。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种MOSFET中ESD的结构，该结构能提升ESD能力。
为解决上述技术问题，本发明的用金属氧化物半导体晶体管作ESD保护的结构，该金属氧化物半导体晶体管的漏区下方有ESD注入区，其中ESD注入区位于漏区的下方，且与漏区相接；ESD注入区的深度浅于位于ESD注入区两边的金属氧化物半导体晶体管的轻掺杂漏区的深度；ESD注入区中含有与轻掺杂漏区中的掺杂杂质不同类型的掺杂杂质。
本发明还公开了一种制备上述结构的方法，所述ESD注入区的制备为共享其它金属氧化物半导体晶体管中轻掺杂漏制备步骤中用到的光刻掩膜版和注入条件，所述光刻掩膜版为在原有的光刻掩膜版图形上增加ESD注入区的图形。
本发明的用作ESD保护的结构，对原有结构进行修改，通过在漏区下方的局部区域采用不同的轻掺杂漏注入来降低器件的击穿电压，同时增加漏区的串联电阻。本发明的结构不仅提升了ESD防护能力，而且在制备过程中不用增加额外的光刻掩膜版，节约生产成本。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为原有的用作ESD防护的MOS器件的截面示意图；
图2为图1结构的平面版图示意图；
图3为本发明的用作ESD防护的MOS器件的截面示意图。
具体实施方式
本发明的用金属氧化物半导体晶体管作ESD保护的结构，该金属氧化物半导体晶体管的漏区下方有ESD注入区，该ESD注入区位于漏区的下方，且与漏区相接；ESD注入区的深度浅于位于ESD注入区两边的金属氧化物半导体晶体管的轻掺杂漏区的深度；ESD注入区中含有与轻掺杂漏区中的掺杂杂质不同类型的掺杂杂质(见图3)。
该ESD注入区的设置，在沟道长度方向和沟道宽度方向均于金属氧化物半导体晶体管的栅极保持一预定距离。该预定距离为安全距离，可通过若干次试验得出。
上述ESD结构的制备方法，为共享其它金属氧化物半导体晶体管中轻掺杂漏制备步骤中用到的光刻掩膜版和注入条件，所述光刻掩膜版为在原有的光刻掩膜版图形上增加ESD注入区的图形，并不增加新的光刻掩模版。
因为芯片中含有多种要求不同的MOS器件，在制备本发明的ESD注入区时，便可整合到注入深度和条件相应的其它金属氧化物半导体晶体管的轻掺杂漏制备步骤中。
在本申请中局部区域采用不同的轻掺杂漏注入结构，由于形成的结深相比原来的结深浅，且含有不同类型的掺杂杂质，所以在该区域的PN结击穿电压会有一定程度的下降。在受到瞬间静电脉冲冲击时该区域会先于正常器件击穿并引发寄生三极管开启泄放电流。同时该局部区域的轻掺杂漏注入由于其结深相比原来的结深浅，因而该区域的串联电阻会更高，所以可以减小漏极接触孔到栅极的距离(如图2中所示d的大小)，缩小器件的尺寸。

Claims (2)

1.一种金属氧化物半导体晶体管ESD保护结构，该金属氧化物半导体晶体管的漏区下方有ESD注入区，其特征在于：所述ESD注入区位于所述漏区的下方，且与所述漏区相接；所述ESD注入区以及本器件源区和漏区的深度浅于位于所述ESD注入区两边的所述金属氧化物半导体晶体管的轻掺杂漏区的深度；所述ESD注入区中含有与所述轻掺杂漏区中的掺杂杂质不同类型的掺杂杂质。 
2.按照权利要求1所述的结构，其特征在于：所述ESD注入区在沟道长度方向和沟道宽度方向均与所述金属氧化物半导体晶体管的栅极保持一预定距离。 
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