靜電保護器件結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種靜電保護器件結(jié)構(gòu)，包括：CMOS管整體置于P型硅襯底上方，排列成多指狀結(jié)構(gòu)，其中，該靜電保護器件結(jié)構(gòu)兩邊最外側(cè)是MOS管的源區(qū)，除兩邊最外側(cè)的源區(qū)，其它漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)呈梳齒狀且兩兩交叉排布，相鄰漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)之間具有場氧化區(qū)隔離，漏區(qū)或者源區(qū)上具有連接金屬和有源區(qū)的接觸孔，其中呈梳齒狀且兩兩交叉排布有源區(qū)上的接觸孔位于梳齒狀排布有源區(qū)的頂部，即靠近場氧化區(qū)隔離遠離多晶硅柵的一側(cè)。本發(fā)明主要運用于低壓MOS的靜電保護。既可以有效地提高其靜電保護能力，又能保盡量縮小保護器件所占面積，既能做靜電保護器件，也可作功率器件使用。
【專利說明】靜電保護器件結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種靜電保護器件結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]靜電是一種客觀的自然現(xiàn)象，產(chǎn)生的方式多種，如接觸、摩擦、電器間感應(yīng)等。靜電的特點是長時間積聚、高電壓、低電量、小電流和作用時間短的特點。靜電在多個領(lǐng)域造成嚴重危害。摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害，常常造成電子電器產(chǎn)品運行不穩(wěn)定，甚至損壞。ESD是20世紀中期以來形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護等的學科，國際上習慣將用于靜電防護的器材統(tǒng)稱為ESD。
[0003]對運用于電源管理的產(chǎn)品，其靜電保護解決方案，由于其面積較大而采取自保護的方案，如圖1，即被保護電路本身即具有一定的靜電泄放能力，不需額外的靜電保護措施；然而，普通器件由于未針對性的優(yōu)化結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致其自保護能力較弱，而如采用傳統(tǒng)的靜電保護結(jié)構(gòu)來做功率器件，雖然ESD保護能力足夠，但其面積相對于普通器件來說可能會大一倍以上，主要是由于漏區(qū)或者源區(qū)的金屬接觸孔到多晶硅柵的距離L相對于普通器件來說要大得多，而L的大小直接關(guān)系到此器件的靜電保護能力，L越大，靜電保護能力越強。例如，普通器件為0.5um,而傳統(tǒng)的靜電保護結(jié)構(gòu)則需要2.5um以上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在不增加器件面積的前提下提高器件靜電保護能力的靜電保護器件結(jié)構(gòu)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種靜電保護器件結(jié)構(gòu)，包括:CM0S管整體置于P型硅襯底上方，排列成多指狀結(jié)構(gòu)，其中，該靜電保護器件結(jié)構(gòu)兩邊最外側(cè)是MOS管的源區(qū)，除兩邊最外側(cè)的源區(qū)，其它漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)呈梳齒狀且兩兩交叉排布，相鄰漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)之間具有場氧化區(qū)隔離，漏區(qū)或者源區(qū)上具有連接金屬和有源區(qū)的接觸孔，其中呈梳齒狀且兩兩交叉排布有源區(qū)上的接觸孔位于梳齒狀排布有源區(qū)的頂部，即靠近場氧化區(qū)隔離遠離多晶硅柵的一側(cè)。
[0006]定義一軸向a，除兩邊最外側(cè)源區(qū)的接觸孔外，相鄰MOS管的接觸孔在軸向a上不處在同一直線上，各MOS管源極接觸孔到其各自多晶硅柵的距離相同，各MOS管漏極接觸孔到其各自多晶硅柵的距離相同。
[0007]所述MOS管為N型或為P型。
[0008]本發(fā)明是基于現(xiàn)有多指狀結(jié)構(gòu)，通過在除兩邊最外側(cè)的源區(qū)外，各MOS管漏區(qū)和源區(qū)的有源區(qū)上插入場氧化區(qū)隔離形成梳齒狀結(jié)構(gòu)，當有靜電從漏極進入此保護結(jié)構(gòu)，其流經(jīng)的電流路徑為圖4所示，電流經(jīng)過溝道從源區(qū)的金屬接觸孔流出，整個電流路徑上，從多晶硅柵到漏極接觸孔和源極接觸孔的距離(仍可以保持與傳統(tǒng)靜電保護結(jié)構(gòu)相同，并沒有因漏源區(qū)的面積縮小而縮短了從多晶硅柵到漏極接觸孔或源極接觸孔的距離，這樣就保證了靜電能力依然不變，而所占用的面積卻減小了。在保證其ESD能力的前提下，有效縮小器件所占用的面積。
[0009]本發(fā)明主要運用于低壓MOS的靜電保護。既可以有效地提高其靜電保護能力，又能保盡量縮小保護器件所占面積，甚至可以用于電源管理類產(chǎn)品，需要較大開關(guān)電流的應(yīng)用上，既做靜電保護器件，也可作功率器件使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
[0011]圖1 一種傳統(tǒng)靜電保護結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明靜電保護器件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明靜電保護器件結(jié)構(gòu)一實施例的剖面示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明靜電保護器件結(jié)構(gòu)電流路徑示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明靜電保護器件應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖標記說明
[0017]I是場氧化隔離
[0018]2是金屬連線
[0019]3是多晶硅柵
[0020]4是最外側(cè)源區(qū)
[0021]5是漏區(qū)的N+有源區(qū)
[0022]6是源區(qū)的N+有源區(qū)
[0023]L為多晶硅柵到漏極接觸孔或源極接觸孔的距離

【具體實施方式】
[0024]如圖2、圖3所示，本發(fā)明靜電保護器件結(jié)構(gòu)，以N型MOS管為例，定義一軸向a，包括:CM0S管整體置于P型硅襯底上方，排列成多指狀結(jié)構(gòu)，該靜電保護器件結(jié)構(gòu)兩邊最外側(cè)是MOS管的源區(qū)，兩邊最外側(cè)源區(qū)的接觸孔在軸向a上呈直線；除兩邊最外側(cè)的源區(qū)，其它漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)呈梳齒狀且兩兩交叉排布，本實施例的梳齒為多個凹或凸狀結(jié)構(gòu)相連形成(但不限于凹或凸狀結(jié)構(gòu)相連形成，例如多個三角形連接或半圓形連接相連也可形成兩兩交叉梳齒狀結(jié)構(gòu))，相鄰漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)之間具有場氧化區(qū)隔離，漏區(qū)或者源區(qū)上具有連接金屬和有源區(qū)的接觸孔，每個場氧化區(qū)隔離圍成的凹或凸狀的漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)在靠近場氧化區(qū)隔離遠離多晶硅柵的一側(cè)具有2個接觸孔(但不限于2個接觸孔)，除兩邊最外側(cè)源區(qū)的接觸孔外，相鄰MOS管凹或凸狀結(jié)構(gòu)中的接觸孔在軸向a上不處在同一直線上，各MOS管源極接觸孔到其各自多晶硅柵的距離相同，各MOS管漏極接觸孔到其各自多晶硅柵的距離相同。
[0025]本發(fā)明的靜電保護器件結(jié)構(gòu)應(yīng)用于靜電保護電路連接結(jié)構(gòu)如圖5所示，當有靜電從漏極進入本發(fā)明的靜電保護器件結(jié)構(gòu)，其流經(jīng)的電流路徑如圖4所示，經(jīng)過溝道從源區(qū)的金屬接觸孔流出，而整個電流路徑上，從多晶硅柵到漏極和源極接觸孔的距離仍保持為L(與傳統(tǒng)靜電保護結(jié)構(gòu)相同)，并沒有因此漏源區(qū)的面積縮小而縮短了 L，這樣就保證了靜電能力依然不變，而所占用的面積卻減小了。
[0026]以上通過【具體實施方式】和實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種靜電保護器件結(jié)構(gòu)，包括:CMOS管整體置于P型娃襯底上方,排列成多指狀結(jié)構(gòu)，其特征是:該靜電保護器件結(jié)構(gòu)兩邊最外側(cè)是MOS管的源區(qū)，除兩邊最外側(cè)的源區(qū)，其它漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)呈梳齒狀且兩兩交叉排布，相鄰漏區(qū)或者源區(qū)的有源區(qū)之間具有場氧化區(qū)隔離，漏區(qū)或者源區(qū)上具有連接金屬和有源區(qū)的接觸孔，其中呈梳齒狀且兩兩交叉排布有源區(qū)上的接觸孔位于梳齒狀排布有源區(qū)的頂部，即靠近場氧化區(qū)隔離遠離多晶硅柵的一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述靜電保護器件結(jié)構(gòu)，其特征是:定義一軸向a，除兩邊最外側(cè)源區(qū)的接觸孔外，相鄰MOS管的接觸孔在軸向a上不處在同一直線上，各MOS管源極接觸孔到其各自多晶硅柵的距離相同，各MOS管漏極接觸孔到其各自多晶硅柵的距離相同。
3.如權(quán)利要求1所述靜電保護器件結(jié)構(gòu)，其特征是:所述MOS管為N型。
4.如權(quán)利要求1所述靜電保護器件結(jié)構(gòu)，其特征是:所述MOS管為P型。
【文檔編號】H01L27/02GK104332466SQ201410169533
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】蘇慶 申請人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司