靜電放電二極管及電路結構制造技術

本技術提供一種靜電放電二極管及電路結構，靜電放電二極管包括襯底、離子阱和柵極；離子阱位于襯底內，離子阱上具有間隔設置的第一注入區和所述第二注入區，且離子阱延伸至第一注入區和第二注入區之間的間隔；柵極位于第一注入區和第二注入區之間的間隔的離子阱的上表面。如此配置，第一方面，本技術在二極管原本的第一注入區和第二注入區之間的隔離結構的位置的上方設計柵極，從而將二極管原本的第一注入區和第二注入區之間的隔離結構移除，使得本技術的二極管的導通電流除了原有的往下向底層截面的導通電流外，還增加了側向(左右方向)截面的導通電流，從而可以增加二極管整體的導通電流，極大提升二極管的靜電放電能力。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及半導體，特別涉及一種靜電放電二極管及電路結構。

技術介紹

1、隨著集成電路的廣泛應用以及芯片工藝的不斷進步，芯片的靜電防護(electro-static?discharge，esd)變得越來越重要。靜電在芯片的制造、封裝、測試和使用過程中無處不在，積累的靜電荷以幾安培或幾十安培的電流在納秒到微秒的時間里釋放，瞬間功率高達幾十或者上百瓦，可對芯片造成極大的損傷。而二極管是芯片設計中廣泛使用的器件，二極管的靜電防護性能對于芯片來說至關重要。

2、圖1是現有技術中一種靜電放電二極管的截面圖。二極管常用來當作靜電放電的保護元件，傳統的靜電放電二極管的制程結構的p極(陽極)和n極(陰極)的側向截面被半導體制程的淺溝槽隔離(shallow?trench?isolation，sti)結構所阻隔，這里具體指的是被第一淺溝槽隔離結構51所阻隔，造成二極管有效導通電流的截面只有向下的方向的底層截面，沒有左右方向的側面截面。此外，n+接面(陰極)還被第二淺溝槽隔離結構52所圍繞。

3、由于電子流需要繞過第一淺溝槽隔離結構51才能從p極到達n極實現靜電放電二極管的導通，因此這個過程所需的電子流的能量較高，也即二極管的開啟電阻較大，二極管需要在較高的電壓下才會導通，二極管的鉗位電壓更大。因此傳統的靜電放電二極管在釋放靜電時對于靜電的阻礙較大，從而靜電并不容易被泄放出去，進而導致二極管的靜電放電能力有限。

技術實現思路

1、本技術的目的在于提供一種靜電放電二極管及電路結構，以解決的問題目前的靜電放電二極管的靜電放電能力有限、穩定性不足的問題。

2、為解決上述技術問題，基于本技術的一個方面，本技術提供一種靜電放電二極管，其包括：

3、襯底；

4、離子阱，所述離子阱位于所述襯底內，所述離子阱上具有間隔設置的第一注入區和第二注入區，且所述離子阱延伸至所述第一注入區和所述第二注入區之間的間隔；

5、柵極，所述柵極位于所述第一注入區和所述第二注入區之間的間隔的離子阱的上表面。

6、可選的，所述第一注入區為p型注入區，所述第二注入區為n型注入區，所述離子阱為n型阱。

7、可選的，所述柵極為多晶硅柵極。

8、可選的，所述第二注入區圍繞所述第一注入區，所述柵極圍繞所述第一注入區。

9、可選的，所述靜電放電二極管還包括隔離結構，所述隔離結構圍繞所述第二注入區。

10、可選的，所述隔離結構包括淺溝槽隔離結構。

11、可選的，所述柵極所圍成的形狀、所述第二注入區所圍成的形狀以及所述隔離結構所圍成的形狀相同，且所述柵極所圍成的形狀和所述第一注入區的形狀相適配。

12、基于本技術的另一個方面，本技術還提供一種電路結構，其包括如上所述的靜電放電二極管。

13、綜上所述，在本技術提供的靜電放電二極管及電路結構中，靜電放電二極管包括襯底、離子阱和柵極；離子阱位于襯底內，離子阱上具有間隔設置的第一注入區和所述第二注入區，且離子阱延伸至第一注入區和第二注入區之間的間隔；柵極位于第一注入區和第二注入區之間的間隔的離子阱的上表面。如此配置，第一方面，本技術在二極管原本的第一注入區和第二注入區之間的隔離結構的位置的上方設計柵極，從而將二極管原本的第一注入區和第二注入區之間的隔離結構移除，使得本技術的二極管的導通電流除了原有的往下向底層截面的導通電流外，還增加了側向(左右方向)截面的導通電流，從而可以增加二極管整體的導通電流，極大提升二極管的靜電放電能力。第二方面，柵極的設計布局可以充當掩模，有利于制程中的激光自對準方式，準確地對準定位出二極管的第一注入區的位置和第二注入區間的位置，避免制程中對準偏移造成的二極管的電性改變而影響二極管的靜電放電能力和穩定性。

14、需說明的是，由于所述的電路結構包括所述的靜電放電二極管，故而也具有所述靜電放電二極管帶來的技術效果，這里不再重復說明。

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【技術保護點】

1.一種靜電放電二極管，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述第一注入區為P型注入區，所述第二注入區為N型注入區，所述離子阱為N型阱。

3.根據權利要求1所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述柵極為多晶硅柵極。

4.根據權利要求1所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述第二注入區圍繞所述第一注入區，所述柵極圍繞所述第一注入區。

5.根據權利要求4所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述靜電放電二極管還包括隔離結構，所述隔離結構圍繞所述第二注入區。

6.根據權利要求5所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述隔離結構包括淺溝槽隔離結構。

7.根據權利要求5所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述柵極所圍成的形狀、所述第二注入區所圍成的形狀以及所述隔離結構所圍成的形狀相同，且所述柵極所圍成的形狀和所述第一注入區的形狀相適配。

8.一種電路結構，其特征在于，包括權利要求1-7中任一項所述的靜電放電二極管。

【技術特征摘要】

1.一種靜電放電二極管，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述第一注入區為p型注入區，所述第二注入區為n型注入區，所述離子阱為n型阱。

3.根據權利要求1所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述柵極為多晶硅柵極。

4.根據權利要求1所述的靜電放電二極管，其特征在于，所述第二注入區圍繞所述第一注入區，所述柵極圍繞所述第一注入區。

5.根據權利要求4所述的靜電放電二極管，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳坤泰，
申請(專利權)人：南寧初芯集成電路設計有限公司，
類型：新型
國別省市：