【技术实现步骤摘要】
一种引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件的制备方法
本专利技术涉及集成电路静电放电保护
,特别涉及一种引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件的制备方法。
技术介绍
ESD是短时间的大电流放电事件,无处不在且很难避免和控制,对微电子行业带来了极大的危害,针对ESD的研究已经成为当今微电子领域的重要课题之一;特别是集成电路技术特征尺寸不断减小,更容易受到ESD损坏。当前ESD保护结构的设计面临严峻挑战,因此必须深入研究ESD保护器件防护特性的物理机制,并积极采取防护措施。在CMOS技术中,常见的ESD保护器件有电阻、二极管、MOS管(MetalOxideSemiconductor,金属氧化物半导体晶体管)、SCR(SiliconControlledRectifier,可控硅整流器)。其中MOS管因其较好的snapback特性而被广泛用于ESD保护。在这种模式下,MOS管表现出导通电压低和导通电阻小的特性,具有很低的功耗,而GGNMOS(GroundedGateNMOS,栅极接地NMOS晶体管)是最基本、最典型的结构。GGNMOS即是普通NMOS将源电极、栅电极、体电极和地短接。当ESD事件发生时,ESD电流从漏端注入,由于栅极接地,NMOS处于关闭状态,因此大部分ESD电压落在漏端和衬底之间。由于漏衬结处于反偏状态,PN结电场会不断增大,但电流很小。当电场达到某个阈值时,漏端电子在电场作用下会打破电子空穴对,产生大量载流子;即漏衬结发生雪崩倍增效应,电子流直接流入漏端,而空 ...
【技术保护点】
1.一种引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件的制备方法,其特征在于,包括:/n提供包括P型衬底(1)和P-外延层(2)的外延材料片;/n在所述P-外延层(2)上制作block结构的深N阱层(3)和STI隔离层(4);/n在所述P-外延层(2)上形成P阱区域(5)和N阱区域(6);/n在所述P-外延层(2)表面制作栅极区域(7);/n在所述P-外延层(2)中制作P+重掺杂区域(8)和N+重掺杂区域(9);/n进行PED区光刻,形成PED层(10);/n在栅极区域(7)、P+重掺杂区域(8)和N+重掺杂区域(9)表面淀积金属,制备金属电极区(11),形成引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件。/n
【技术特征摘要】
1.一种引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件的制备方法,其特征在于,包括:
提供包括P型衬底(1)和P-外延层(2)的外延材料片;
在所述P-外延层(2)上制作block结构的深N阱层(3)和STI隔离层(4);
在所述P-外延层(2)上形成P阱区域(5)和N阱区域(6);
在所述P-外延层(2)表面制作栅极区域(7);
在所述P-外延层(2)中制作P+重掺杂区域(8)和N+重掺杂区域(9);
进行PED区光刻,形成PED层(10);
在栅极区域(7)、P+重掺杂区域(8)和N+重掺杂区域(9)表面淀积金属,制备金属电极区(11),形成引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件。
2.如权利要求1所述的引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件的制备方法,其特征在于,在所述P-外延层(2)上制作block结构的深N阱层(3)和STI隔离层(4)包括:
在P-外延层(2)表面涂覆光刻胶,进行block结构的深N阱区光刻;
通过高能量离子注入机注入磷离子,退火形成block结构的深N阱层(3);
去除剩余的光刻胶,在P-外延层(2)上进行一次氧化,形成缓冲层,再淀积氮化硅,形成硬掩模层;
表面涂覆光刻胶,进行有源区光刻,刻蚀硬掩模层、缓冲层和P-外延层(2),完成STI浅槽隔离;
去除剩余的光刻胶并填充STI槽,通过平坦化去除硬掩模层和缓冲层,形成STI隔离层(4)。
3.如权利要求1所述的引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件的制备方法,其特征在于,在所述P-外延层(2)上形成P阱区域(5)和N阱区域(6)包括:
表面涂覆光刻胶,进行P阱区光刻,注入硼离子,形成P阱区域(5);
去除剩余光刻胶并重新涂覆光刻胶,进行N阱区光刻,注入磷离子,形成N阱区域(6),去除剩余光刻胶。
4.如权利要求2所述的引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件的制备方法,其特征在于,在所述P-外延层(2)表面制作栅极区域(7)包括:
在表面淀积多晶栅极;
涂覆光刻胶进行光刻,刻蚀掉栅极以外部分的多晶,形成栅极区域(7),去除剩余光刻胶。
5.如权利要求1所述的引入block结构深N阱层的抗辐射GGNMOS器件的制备方法,其特征在于,在所述P-外延层(2)中制作P+重...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴建伟,葛超洋,谢儒彬,常明超,张红旗,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十八研究所,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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