專利名稱：用于esd的垂直bjt和scr的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，具體而言涉及靜電放電(ESD)保護(hù)器件及其形成方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件應(yīng)用于大量電子器件中，諸如電腦、手機(jī)、及其他。半導(dǎo)體器件包括在半導(dǎo)體晶圓上形成的集成電路，通過在半導(dǎo)體晶圓上方沉積許多類型的薄材料膜，并使薄材料膜圖案化以形成該集成電路。集成電路包括場效應(yīng)晶體管(FET)，諸如金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)之一是繼續(xù)縮小單個FET的尺寸并增加單個FET的速度。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，鰭狀FET (FinFET)或者多柵極晶體管將應(yīng)用于32nm以下(sub 32nm)晶體管節(jié)點(diǎn)。例如，F(xiàn)inFET不僅提高面密度而且還改進(jìn)溝道的柵極控制。雙極結(jié)型晶體管(BJT)和FET需要不同的結(jié)構(gòu)并因此通常使用不同的制造工藝進(jìn)行制造。只是將BJT工藝步驟加入至FET工藝步驟導(dǎo)致工藝步驟數(shù)量增加，其中許多工藝步驟是多余的。而且，如果一些BJT工藝與FET工藝不同，它們需要單獨(dú)的開發(fā)，因此增加了工藝成本。一般來說，在IC制造中，希望降低加工步驟的總數(shù)量并且使用現(xiàn)有工藝以避免獨(dú)立工藝開發(fā)。因此，為了降低成本，可以使用共同的工藝來制造BJT和FET。但是，這種制造引入了許多工藝及設(shè)計挑戰(zhàn)，尤其對于FinFET器件的引入。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的另一個目標(biāo)是保護(hù)電子器件和系統(tǒng)免于靜電放電(ESD)，靜電放電是電過載(EOS)的主要因素之一。如果由于ESD而發(fā)生E0S，電子器件和系統(tǒng)中的未受保護(hù)的集成電路(IC)可能會造成永久性損傷，電子器件或系統(tǒng)中的IC的任何損傷可以導(dǎo)致電子產(chǎn)品的異常運(yùn)行。因此，已經(jīng)開發(fā)了一些方法來保護(hù)半導(dǎo)體IC器件免于可能的ESD損傷。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供了一種靜電放電(ESD)保護(hù)器件，包括:阱區(qū)，由具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成；浮置基極，由具有第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述浮置基極垂直設(shè)置在所述阱區(qū)的上方；第一終端接收區(qū)，由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述第一終端接收區(qū)垂直設(shè)置在所述浮置基極的上方；以及第二終端接收區(qū)，由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述第二終端接收區(qū)通過淺溝槽隔離(STI)區(qū)與所述第一終端接收區(qū)橫向間隔分開以形成雙極結(jié)型晶體管(BJT)。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述浮置基極與所述阱區(qū)和所述第一終端接收區(qū)直接接觸。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述浮置基極的側(cè)面部分與所述STI區(qū)直接接觸。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述阱區(qū)的一部分由至少一個鰭片形成。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述浮置基極由至少一個鰭片形成。在所述的ESD保護(hù)器件中，具有所述第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料是η-型，具有所述第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料是P-型，以及具有所述第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料是相對于所述η-型的重?fù)诫sη-型。在所述的ESD保護(hù)器件中，具有所述第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料是P-型，具有所述第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料是η-型，以及具有所述第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料是相對于所述P-型的重?fù)诫sP-型。在所述的ESD保護(hù)器件中，形成所述第一終端接收區(qū)和所述第二終端接收區(qū)的所述半導(dǎo)體材料是外延生長半導(dǎo)體材料。另一方面，本發(fā)明還提供了一種靜電放電(ESD)保護(hù)器件，包括:阱區(qū)，由具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成；浮置基極，由具有第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述浮置基極垂直設(shè)置在所述阱區(qū)的上方；第一終端接收區(qū)，由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述第一終端接收區(qū)垂直設(shè)置在所述浮置基極的上方；以及第二終端接收區(qū)，由具有第四摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述第二終端接收區(qū)通過淺溝槽隔離(STI)區(qū)與所述第一終端接收區(qū)橫向間隔分開以形成硅可控整流器(SCR)。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述浮置基極與所述阱區(qū)和所述第二終端接收區(qū)直接接觸。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述浮置基極與所述阱區(qū)和所述第一終端接收區(qū)直接接觸。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述浮置基極的側(cè)面部分與所述STI區(qū)直接接觸。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述阱區(qū)的一部分由至少一個鰭片形成。在所述的ESD保護(hù)器件中，所述浮置基極由至少一個鰭片形成。在所述的ESD保護(hù)器件中，具有所述第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料是η-型，具有所述第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料是P-型，具有所述第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料是相對于所述η-型的重?fù)诫sη-型，以及具有所述第四摻雜類型的半導(dǎo)體材料是相對于所述P-型的重?fù)诫sP-型。在所述的ESD保護(hù)器件中，具有所述第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料是P-型，具有所述第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料是η-型，具有所述第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料是相對于所述P-型的重?fù)诫sP-型，以及具有所述第四摻雜類型的半導(dǎo)體材料是相對于所述η-型的重?fù)诫sη-型。在所述的ESD保護(hù)器件中，形成所述第一終端接收區(qū)和所述第二終端接收區(qū)的所述半導(dǎo)體材料是外延生長半導(dǎo)體材料。又一方面，本發(fā)明提供了一種形成ESD保護(hù)器件的方法，包括:蝕刻具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料以限定鰭片和阱區(qū)；將第二摻雜類型的雜質(zhì)引入至所述鰭片中選定鰭片的上部內(nèi)以形成浮置基極；在所述阱區(qū)的上方、在所述鰭片之間、在所述浮置基極的上方形成淺溝槽隔離(STI)區(qū)；蝕刻所述STI區(qū)以形成直接位于所述浮置基極和所述鰭片中剩余鰭片的上方的凹槽；在所述凹槽中外延生長半導(dǎo)體材料以形成第一終端接收區(qū)和第二終端接收區(qū)；以及將雜質(zhì)引入至所述第一終端接收區(qū)和所述第二終端接收區(qū)內(nèi)。所述的方法還包括:將第三類型的雜質(zhì)引入至所述第一終端接收區(qū)內(nèi)以及將第三類型的雜質(zhì)引入至第二終端接收區(qū)內(nèi)以形成雙極結(jié)型晶體管(BJT)。所述的方法還包括:將第三類型的雜質(zhì)引入至所述第一終端接收區(qū)內(nèi)以及將第四類型的雜質(zhì)引入至所述第二終端接收區(qū)內(nèi)以形成硅可控整流器(SCR)。


為了更充分地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在將結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下描述作為參考，其中:圖1a是形成垂直n-p-n雙極結(jié)型晶體管(BJT)的靜電放電(ESD)保護(hù)器件的主視圖；圖1b是大體上沿著線A-A’獲得的圖1a的ESD保護(hù)器件的截面圖；圖2a是形成垂直p-n-p雙極結(jié)型晶體管(BJT)的靜電放電(ESD)保護(hù)器件的主視圖；圖2b是大體上沿著線A-A’獲得的圖2a的ESD保護(hù)器件的截面圖；圖3a是形成垂直p-n-p-n硅可控整流器(SCR)的靜電放電(ESD)保護(hù)器件的主視圖；圖3b是大體上沿著線A-A’獲得的圖3a的ESD保護(hù)器件的截面圖；圖4a是形成垂直p-n-p-n硅可控整流器(SCR)的靜電放電(ESD)保護(hù)器件的主視圖；圖4b是大體上沿著線A-A’獲得的圖4a的ESD保護(hù)器件的截面圖；以及圖5是示出形成ESD保護(hù)器件的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下面詳細(xì)地論述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的發(fā)明概念。所論述的具體實(shí)施例僅僅是制造和使用本發(fā)明的示例性具體方式，而不是用于限制本發(fā)明的范圍。將參考具體環(huán)境中的優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明，即使用鰭狀場效應(yīng)晶體管(FinFET)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝流程形成的靜電放電(ESD)保護(hù)器件。但是，本發(fā)明也可以適用于其他類型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或電路。同時參考圖1a至圖lb，示出了一種ESD保護(hù)器件10。如下面將更全面說明的，ESD保護(hù)器件10可以用于保護(hù)電子器件或系統(tǒng)免受由于電過載(EOS)引起的損傷并防止電子產(chǎn)品的異常運(yùn)行。如圖1a至圖1b中所示，ESD保護(hù)器件10包括阱區(qū)12、浮置基極14、第一終端接收區(qū)16、第二終端接收區(qū)18、及淺溝槽隔離(STI)區(qū)20。阱區(qū)12由半導(dǎo)體材料(諸如，例如硅)形成。如圖1a至圖1b中所示，已經(jīng)實(shí)施了 η-型雜質(zhì)注入工藝以提供具有η-型摻雜的阱區(qū)12。在一些實(shí)施例中，可以實(shí)施原位摻雜以將雜質(zhì)引入至阱區(qū)12內(nèi)。仍然參考圖1a至圖lb，在一些實(shí)施例中，阱區(qū)12支撐或者包含若干鰭片22的一部分。雖然在圖1a至圖1b中描述了九個鰭片22，但是在一些實(shí)施例中，可以提供更多或更少的鰭片。此外，雖然圖1a至圖1b的鰭片22—般布置成三個一組，但是在一些實(shí)施例中，鰭片22的組可以更小或更大。實(shí)際上，在一些實(shí)施例中，每個組中可以包括單個鰭片22。浮置基極14也是由半導(dǎo)體材料(諸如，例如，硅)形成。如圖1a至圖1b中所示，已經(jīng)實(shí)施了 P-型雜質(zhì)注入工藝以提供具有P-型摻雜的浮置基極14。在一些實(shí)施例中，可以實(shí)施原位摻雜以將雜質(zhì)引入至浮置基極14內(nèi)。如圖1a至圖1b所取向的，浮置基極14垂直地設(shè)置在阱區(qū)12的上方。此外，浮置基極14插入在阱區(qū)12和第一終端接收區(qū)16之間。在一些實(shí)施例中，浮置基極14直接接觸且緊靠著阱區(qū)12、第一終端接收區(qū)16、或這兩者。浮置基極14限定基極長度24。在一些實(shí)施例中，通過測量第一終端接收區(qū)16和η-阱區(qū)12之間的距離來確定基極長度24。在一些實(shí)施例中，通過測量浮置基極14的側(cè)面部分或者邊緣來確定基極長度24。如圖1a至圖1b中所示，浮置基極14的側(cè)面部分與STI區(qū)20直接接觸。在其中阱區(qū)12支撐或者包括若干鰭片22的一部分的實(shí)施例中，浮置基極14由鰭片22中的選定鰭片(即，直接垂直設(shè)置在第一終端接收區(qū)16的下方的鰭片22)的上部形成。如圖1a至圖1b中所示，對鰭片22的上部實(shí)施P-型雜質(zhì)注入工藝以提供具有P-型摻雜的浮置基極14。如圖1b中所示，浮置基極14沒有直接連接至接觸件或終端。第一終端接收區(qū)16是垂直設(shè)置在浮置基極14上方的外延生長半導(dǎo)體材料。在一些實(shí)施例中，第一終端接收區(qū)16與浮置基極14直接接觸。如所示，第一終端接收區(qū)16被配置成作為電連接至高電壓源的陽極26起作用。如圖1a至圖1b中所示，已經(jīng)對第一終端接收區(qū)16實(shí)施了 η_型雜質(zhì)注入工藝。在一些實(shí)施例中，第一終端接收區(qū)16是重?fù)诫s的。在整個說明書中，術(shù)語“重?fù)诫s”表示雜質(zhì)的濃度大于約102°/cm3。但是，可以理解，術(shù)語“重?fù)诫s”是本領(lǐng)域中的術(shù)語，并且與用于形成實(shí)施例的集成電路的特定技術(shù)形成有關(guān)。在一些實(shí)施例中，可以實(shí)施原位摻雜以將雜質(zhì)引入至第一終端接收區(qū)16內(nèi)。第二終端接收區(qū)18是通過STI區(qū)20與第一終端接收區(qū)16橫向間隔分開的外延生長半導(dǎo)體材料。如圖1a至圖1b中所示，也已經(jīng)對第二終端接收區(qū)18實(shí)施了 η-型雜質(zhì)注入工藝。在一些實(shí)施例中，第二終端接收區(qū)18是重?fù)诫s的。如所示，第二終端接收區(qū)18被配置成作為相對于陽極26的電連接至低電壓源的陰極28起作用。仍然參考圖1a至圖lb，一般在阱區(qū)12的上方、在鰭片22之間、以及在浮置基極14的上方設(shè)置STI區(qū)20。如所示，通過STI區(qū)20，第二終端接收區(qū)18與第一終端接收區(qū)16隔離開。可以通過蝕刻硅襯底以形成凹槽，然后用諸如例如高密度等離子體(HDP)氧化物、TEOS氧化物等介電材料填充凹槽形成STI區(qū)20。隨著STI區(qū)20處于合適的位置，形成了被配置成作為ESD器件10運(yùn)行和執(zhí)行的垂直n-p-n雙極結(jié)型晶體管(BJT)。同時參考圖2a至圖2b，示出了 ESD保護(hù)器件30的另一實(shí)施例。在可能的情況下，在整個詳細(xì)的說明書中，相同的參考標(biāo)號用于表示相同或相似的元件。此外，已省略相同或相似元件的完整描述。如圖2a至圖2b中所示，ESD保護(hù)器件30具有p-型摻雜阱區(qū)12、η-型摻雜浮置基極14、以及重?fù)诫sP-型第一終端接收區(qū)16和第二終端接收區(qū)18，該第一終端接收區(qū)16和第二終端接收區(qū)18通過STI區(qū)20分開，以形成被配置成作為ESD器件30運(yùn)行和執(zhí)行的垂直P-n-p雙極結(jié)型晶體管(BJT)。如所示，第一終端接收區(qū)16被配置成作為陽極26起作用，以及第二終端接收區(qū)18被配置成作為陰極28起作用。同時參考圖3a和圖3b，示出了 ESD保護(hù)器件32的另一實(shí)施例。如圖3a至圖3b所示，ESD保護(hù)器件32具有η-型摻雜阱區(qū)12、ρ-型摻雜浮置基極14、重?fù)诫sη-型第一終端接收區(qū)16、以及重?fù)诫sρ-型第二終端接收區(qū)18。第一終端接收區(qū)16和第二終端接收區(qū)18通過STI區(qū)20分開以形成被配置成作為ESD器件32運(yùn)行和執(zhí)行的垂直p-n-p-n硅可控整流器(SCR)。不同于ESD保護(hù)器件10、30，對于ESD保護(hù)器件32，第一終端接收區(qū)16被配置成作為陰極28起作用以及第二終端接收區(qū)18被配置成作為陽極26起作用。同時參考圖4a和4b，示出了 ESD保護(hù)器件34的另一實(shí)施例。如圖4a至圖4b中所示，ESD保護(hù)器件34具有P-型摻雜阱區(qū)12、η-型摻雜浮置基極14、重?fù)诫sρ-型第一終端接收區(qū)16、以及重?fù)诫sη-型第二終端接收區(qū)18。第一終端接收區(qū)16和第二終端接收區(qū)18通過STI區(qū)20隔離以形成被配置成作為ESD器件34運(yùn)行和執(zhí)行的垂直p-n-p-n硅可控整流器(SCR)。如所示，第一終端接收區(qū)16被配置成作為陽極26起作用，以及第二終端接收區(qū)18被配置成作為陰極28起作用?，F(xiàn)參考圖5，示出了形成ESD保護(hù)器件10、30至34的方法36。在框36中，蝕刻具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料以限定鰭片22和阱區(qū)12。在其他實(shí)施例中，可以從阱區(qū)12外延生成鰭片22。在框40中，將第二摻雜類型的雜質(zhì)引入至鰭片22中選定鰭片的上部內(nèi)以形成浮置基極14。在框42中，在阱區(qū)12的上方、在鰭片22之間、以及在浮置基極14的上方形成STI區(qū)。在框44中，蝕刻STI區(qū)20以形成直接位于浮置基極14以及鰭片22中剩余鰭片的上方的凹槽。在框46中，在凹槽中外延生長半導(dǎo)體材料以形成第一終端接收區(qū)16和第二終端接收區(qū)18。在框48中，將雜質(zhì)引入至第一終端接收區(qū)16和第二終端接收區(qū)18內(nèi)。在一些實(shí)施例中，將雜質(zhì)引入至第一終端接收區(qū)16和第二終端接收區(qū)18內(nèi)以形成被配置作為ESD保護(hù)器件10、30運(yùn)行的雙極結(jié)型晶體管(BJT)。在一些實(shí)施例中，將雜質(zhì)引入至第一終端接收區(qū)16和第二終端接收區(qū)18內(nèi)以形成被配置成作為ESD保護(hù)器件32、34運(yùn)行的硅可控整流器(SCR)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述內(nèi)容將了解，ESD保護(hù)器件10、30至34與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)和FinFET工藝流程相兼容。相對于已知的橫向BJT ESD器件，垂直ESD保護(hù)器件10、30至34也提供了更穩(wěn)健的保護(hù)。另外，在ESD保護(hù)器件10、30至34中發(fā)現(xiàn)的垂直放電比在FinFET工藝中的橫向放電更有效。此外，在ESD事件期間，由于相對于其他已知的ESD保護(hù)器件的短基極長度24，基極浮置可以降低觸發(fā)或“導(dǎo)通”電壓。最后，ESD保護(hù)器件10、30至34具有適用保持電壓和用于更好地散熱的更深的ESD放電路徑。一種靜電放電(ESD)保護(hù)器件包括:由具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的阱區(qū)；由具有第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的浮置基極，該浮置基極垂直設(shè)置在阱區(qū)的上方；由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的第一終端接收區(qū)，該第一終端接收區(qū)垂直設(shè)置在浮置基極的上方；以及由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的第二終端接收區(qū)，第二終端接收區(qū)通過淺溝槽隔離(STI)區(qū)與第一終端接收區(qū)橫向間隔分開以形成雙極結(jié)型晶體管(BJT)。一種靜電放電(ESD)保護(hù)器件包括:由具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的阱區(qū)；由具有第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的浮置基極，該浮置基極垂直設(shè)置在阱區(qū)的上方；由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的第一終端接收區(qū)，該第一終端接收區(qū)垂直設(shè)置在浮置基極的上方；以及由具有第四摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的第二終端接收區(qū)，該第二終端接收區(qū)通過淺溝槽隔離(STI)區(qū)與第一終端接收區(qū)橫向間隔分開以形成硅可控整流器(SCR)。
—種形成ESD保護(hù)器件的方法包括:蝕刻具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料以限定鰭片和阱區(qū)；將第二摻雜類型的雜質(zhì)引入至鰭片中的選定鰭片的上部內(nèi)以形成浮置基極；在阱區(qū)的上方、在鰭片之間、在浮置基極的上方形成淺溝槽隔離(STI)區(qū)；蝕刻STI區(qū)以形成直接位于浮置基極和鰭片中剩余鰭片的上方的凹槽；在凹槽中外延生成半導(dǎo)體材料以形成第一終端接收區(qū)和第二終端接收區(qū)；以及將雜質(zhì)引入至第一終端接收區(qū)和第二終端接收區(qū)內(nèi)。雖然通過示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是這種描述預(yù)期不解釋成限制性意義。根據(jù)提及的描述，示例性實(shí)施例的各種修改和組合、以及本發(fā)明的其他實(shí)施例對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，預(yù)期所附權(quán)利要求包括任何此類修改或?qū)嵤├?br> 權(quán)利要求
1.一種靜電放電(ESD)保護(hù)器件，包括: 阱區(qū)，由具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成； 浮置基極，由具有第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述浮置基極垂直設(shè)置在所述阱區(qū)的上方； 第一終端接收區(qū)，由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述第一終端接收區(qū)垂直設(shè)置在所述浮置基極的上方；以及 第二終端接收區(qū)，由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述第二終端接收區(qū)通過淺溝槽隔離(STI)區(qū)與所述第一終端接收區(qū)橫向間隔分開以形成雙極結(jié)型晶體管(BJT)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD保護(hù)器件，其中，所述浮置基極與所述阱區(qū)和所述第一終端接收區(qū)直接接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD保護(hù)器件，其中，所述浮置基極的側(cè)面部分與所述STI區(qū)直接接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD保護(hù)器件，其中，所述阱區(qū)的一部分由至少一個鰭片形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD保護(hù)器件，其中，所述浮置基極由至少一個鰭片形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD保護(hù)器件，其中，具有所述第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料是η-型，具有所述第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料是P-型，以及具有所述第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料是相對于所述η-型的重?fù)诫sη-型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD保護(hù)器件，其中，具有所述第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料是P-型，具有所述第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料是η-型，以及具有所述第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料是相對于所述P-型的重?fù)诫sP-型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ESD保護(hù)器件，其中，形成所述第一終端接收區(qū)和所述第二終端接收區(qū)的所述半導(dǎo)體材料是外延生長半導(dǎo)體材料。
9.一種靜電放電(ESD)保護(hù)器件，包括: 阱區(qū)，由具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成； 浮置基極，由具有第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述浮置基極垂直設(shè)置在所述阱區(qū)的上方； 第一終端接收區(qū)，由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述第一終端接收區(qū)垂直設(shè)置在所述浮置基極的上方；以及 第二終端接收區(qū)，由具有第四摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成，所述第二終端接收區(qū)通過淺溝槽隔離(STI)區(qū)與所述第一終端接收區(qū)橫向間隔分開以形成硅可控整流器(SCR)。
10.一種形成ESD保護(hù)器件的方法，包括: 蝕刻具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料以限定鰭片和阱區(qū)； 將第二摻雜類型的雜質(zhì)引入至所述鰭片中選定鰭片的上部內(nèi)以形成浮置基極； 在所述阱區(qū)的上方、在所述鰭片之間、在所述浮置基極的上方形成淺溝槽隔離(STI)區(qū)； 蝕刻所述STI區(qū)以形成直接位于所述浮置基極和所述鰭片中剩余鰭片的上方的凹槽； 在所述凹槽中外延生長半導(dǎo)體材料以形成第一終端接收區(qū)和第二終端接收區(qū)；以及 將雜質(zhì)引入至所述第一終端接收區(qū)和所述第二終端接收區(qū)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種靜電放電(ESD)保護(hù)器件。該ESD包括由具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的阱區(qū)和由具有第二摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的浮置基極。該浮置基極垂直設(shè)置在阱區(qū)的上方。該ESD還包括由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成的第一終端接收區(qū)。該第一終端接收區(qū)垂直設(shè)置在浮置基極的上方。ESD還包括第二終端接收區(qū)。該第二終端接收區(qū)通過淺溝槽隔離(STI)區(qū)與第一終端接收區(qū)水平橫向間隔分開。在一些實(shí)施例中，第二終端接收區(qū)由具有第三摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成以形成雙極結(jié)型晶體管(BJT)。在一些實(shí)施例中，第二終端接收區(qū)由具有第四摻雜類型的半導(dǎo)體材料形成以形成硅可控整流器(SCR)。本發(fā)明提供了用于ESD的垂直BJT和SCR。
文檔編號H01L27/02GK103187413SQ20121010213
公開日2013年7月3日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者林文杰, 婁經(jīng)雄, 曾仁洲 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司