半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置，且特別是有關(guān)于一種靜電放電（electrostatic discharge, ESD)保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 雙極性-互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體（CM0巧-雙重?cái)U(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體值MO巧 度CD)與=重阱工藝已廣泛地用于高壓應(yīng)用，例如靜電放電保護(hù)中。一般來(lái)說(shuō)，高壓靜 電放電保護(hù)裝置的靜電放電表現(xiàn)，取決于裝置的柵極的總寬度，W及裝置的表面與橫 向尺寸（lateral rule)。對(duì)較小尺寸的高壓靜電放電保護(hù)裝置而言，其表面-體積比 (surface-bu化ratio)相較于較大尺寸的高壓靜電放電保護(hù)裝置更大，因此較小尺寸的高 壓靜電放電保護(hù)裝置的表面積相較于較大尺寸的高壓靜電放電保護(hù)裝置的表面積具有更 大的影響。因而，要得到在相對(duì)小尺寸的裝置中具有好的靜電放電表現(xiàn)更加地具有挑戰(zhàn)性。 此外，當(dāng)裝置的操作電壓增加時(shí)，忍片上的（on-chip)靜電放電保護(hù)設(shè)計(jì)也變得更具有挑 戰(zhàn)性。
[0003] 高壓靜電放電保護(hù)裝置通常具有低導(dǎo)通電阻（on-state resistance,畑S-on)。當(dāng) 發(fā)生靜電放電時(shí)，靜電放電電流容易集中于高壓保護(hù)裝置的表面或漏極附近。運(yùn)樣的結(jié)果 造成表面結(jié)區(qū)域（surface化nction region)具有較高的電流密度與電場(chǎng)，且于靜電放電 期間對(duì)運(yùn)些區(qū)域造成物理性傷害。因此，相較于具有較大導(dǎo)通電阻的裝置，高壓保護(hù)裝置的 表面區(qū)域?qū)τ谄浔砻婢哂懈蟮挠绊?，也就是說(shuō)，高壓保護(hù)裝置中的表面與橫向尺寸扮演 相當(dāng)重要的角色。
[0004] 高壓保護(hù)裝置的其他特性，舉例來(lái)說(shuō)包括高崩潰電壓，總是高于高壓保護(hù)裝置的 操作電壓。此外，高壓裝置的驅(qū)動(dòng)電壓（Vti)通常遠(yuǎn)高于崩潰電壓。因此，在靜電放電期間， 裝置或被保護(hù)的內(nèi)電路（此處也可稱為「被保護(hù)裝置/電路」），在高壓保護(hù)裝置開啟W提 供靜電放電保護(hù)之前，可能面臨損傷的風(fēng)險(xiǎn)。 陽(yáng)0化]高壓保護(hù)裝置通常具有低保持電壓化Olding voltage),可能造成高壓保護(hù)裝置 由不必要的噪聲（unwanted noise)、電源接通峰值電壓（power-on peak voltage)、或沖擊 電壓（surge voltage)而被觸發(fā)。因此，円鎖效應(yīng)（latch-up)可能于一般操作期間發(fā)生。
[0006] 此外，高壓保護(hù)裝置中可能具有場(chǎng)板效應(yīng)（field plate effect)。也就是說(shuō)，高壓 保護(hù)裝置中的電場(chǎng)分布，對(duì)連接裝置的不同元件或不同部分的布線路徑相當(dāng)敏感。因此，靜 電放電電流容易集中于高壓裝置的表面或漏極附近。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明，提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括一基板、一金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與一雙 極性結(jié)結(jié)構(gòu)，金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與雙極性結(jié)結(jié)構(gòu)形成于基板中。金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié) 構(gòu)包括一第一半導(dǎo)體區(qū)域、一第二半導(dǎo)體區(qū)域、一第=半導(dǎo)體區(qū)域與一第四半導(dǎo)體區(qū)域。第 一半導(dǎo)體區(qū)域具有一第一導(dǎo)電型與一第一滲雜程度。第二半導(dǎo)體區(qū)域形成于第一半導(dǎo)體區(qū) 域之上且具有第一導(dǎo)電型與一第二滲雜程度，第二滲雜程度高于第一滲雜程度。第=半導(dǎo) 體區(qū)域具有一第二導(dǎo)電型。第四半導(dǎo)體區(qū)域形成于第=半導(dǎo)體區(qū)域之上且具有第一導(dǎo)電 型。第一半導(dǎo)體區(qū)域、第二半導(dǎo)體區(qū)域與第四半導(dǎo)體區(qū)域分別為金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的 漏極區(qū)域、漏極電極與源極區(qū)域。第=半導(dǎo)體區(qū)域包括金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的通道區(qū)域 與本體區(qū)域。通道區(qū)域形成于第一半導(dǎo)體區(qū)域與第四半導(dǎo)體區(qū)域之間。雙極性結(jié)結(jié)構(gòu)包括 一第五半導(dǎo)體區(qū)域，第五半導(dǎo)體區(qū)域形成于第一半導(dǎo)體區(qū)域之上且接觸第二半導(dǎo)體區(qū)域。 第五半導(dǎo)體區(qū)域具有第二導(dǎo)電型且為雙極性結(jié)結(jié)構(gòu)的射極區(qū)域。第二半導(dǎo)體區(qū)域與第=半 導(dǎo)體區(qū)域分別為雙極性結(jié)結(jié)構(gòu)的基極區(qū)域與集極區(qū)域。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括一基板、一金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與一雙 極性結(jié)結(jié)構(gòu)，金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與雙極性結(jié)結(jié)構(gòu)形成于基板中。金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié) 構(gòu)包括一漏極區(qū)域、一漏極電極、一通道區(qū)域、一本體區(qū)域與一源極區(qū)域。雙極性結(jié)結(jié)構(gòu)包 括一射極區(qū)域、一基極區(qū)域與一集極區(qū)域。源極區(qū)域與基極區(qū)域在基板中共享一第一共同 半導(dǎo)體區(qū)域，本體區(qū)域與集極區(qū)域在基板中共享一第二共同半導(dǎo)體區(qū)域。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括一基板、一第一阱、一第一高濃度滲雜區(qū) 域、一第二阱、一第二高濃度滲雜區(qū)域與一第=高濃度滲雜區(qū)域。第一阱形成于基板中。第 一高濃度滲雜區(qū)域形成于第一阱中。第二阱形成于基板中且靠近第一阱。第二高濃度滲雜 區(qū)域形成于第二阱中。第S高濃度滲雜區(qū)域形成于第一阱中。第一阱具有一第一導(dǎo)電型與 一第一滲雜程度。第一高濃度滲雜區(qū)域具有第一導(dǎo)電型與一第二滲雜程度，第二滲雜程度 高于第一滲雜程度。第二阱具有一第二導(dǎo)電型與一第=滲雜程度。第二高濃度滲雜區(qū)域具 有第一導(dǎo)電型與一第四滲雜程度，第四滲雜程度高于第一滲雜程度。第=高濃度滲雜區(qū)域 具有第二導(dǎo)電型與一第五滲雜程度，第五滲雜程度高于第=滲雜程度。第=高濃度滲雜區(qū) 域接觸第一高濃度滲雜區(qū)域。
[0010] 本發(fā)明的特性與優(yōu)點(diǎn)部分將于后方描述，部分由后方描述中為顯而易知或可由本 發(fā)明的范例中所習(xí)得。運(yùn)些特性與優(yōu)點(diǎn)將透過(guò)隨附的權(quán)利要求范圍中所指出的元件與組合 理解或獲得。
[0011] 應(yīng)能理解前方的一般描述與后方的詳細(xì)描述僅為范例或說(shuō)明，并非用W限制本發(fā) 明。
[0012] 為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖 式，作詳細(xì)說(shuō)明如下：
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的高壓靜電放電保護(hù)裝置的等效電路。
[0014] 圖2A、圖2B分別為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的靜電放電保護(hù)裝置的部分平面與剖面示 意圖。
[0015] 圖3繪示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的靜電放電保護(hù)裝置的剖面示意圖。
[0016] 圖4所繪示傳統(tǒng)靜電放電保護(hù)裝置的剖面示意圖。
[0017] 圖5A、圖5B繪示傳統(tǒng)靜電放電保護(hù)裝置與依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的靜電放電保護(hù)裝 置的電流-電壓圖。
[0018] 圖6A、圖6B繪示傳統(tǒng)靜電放電保護(hù)裝置與依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的靜電放電保護(hù)裝 置的傳輸線脈沖圖。
[0019] 圖7繪示傳統(tǒng)靜電放電保護(hù)裝置與依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的靜電放電保護(hù)裝置的電 氣安全操作分區(qū)圖。
[0020] 【符號(hào)說(shuō)明】 陽(yáng)02U 100、200、300 :靜電保護(hù)裝置
[0022] 102 :金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 陽(yáng)02引 102-a :第一金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
[0024] 102-b :第二金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 陽(yáng)02引 102-2 :漏極 陽(yáng)0%] 102-4 :柵極
[0027] 102-6 :源極
[0028] 102-8 :本體
[0029] 104 :雙極性結(jié)結(jié)構(gòu)
[0030] 104-a :第一雙極性結(jié)結(jié)構(gòu)
[0031] 104-b :第二雙極性結(jié)結(jié)構(gòu) 陽(yáng)03引 104-2 :射極
[0033] 104-4 :基極
[0034] 104-6 :集極
[0035] 106、108:終端
[0036] 110:內(nèi)電路
[0037] 202 :P 型基板
[0038] 204:高壓N型阱
[0039] 204-1 :第一高壓N型阱部分
[0040] 204-2 :第二高壓N型阱部分
[0041] 206:P 型阱
[0042] 206-1 :P型阱中間部分
[0043] 206-2 :第一 P型阱側(cè)部分
[0044] 206-3 :P型阱底部分
[0045] 206-4 :第二P型阱側(cè)部分
[0046] 208-1:第一 N 型阱
[0047] 208-2:第二 N 型阱
[0048] 210-1 :第一高濃度滲雜N型區(qū)域
[0049] 210-2 :第二高濃度滲雜N型區(qū)域 陽(yáng)化0] 212 :第S高濃度滲雜N型區(qū)域
[0051] 214 :第四高濃度滲雜N型區(qū)域 陽(yáng)05引 216 :第一高濃度滲雜P型區(qū)域
[0053] 218 :連續(xù)高濃度滲雜N型半導(dǎo)體區(qū)域
[0054] 220-1 :第二高濃度滲雜P型區(qū)域 陽(yáng)化5] 220-2 :第S高濃度滲雜P型區(qū)域
[0056] 222-1 :第一多晶娃層
[0057] 222-2:第二多晶娃層
[0058] 224-1 :第一薄氧化層
[0059] 224-2 :第二薄氧化層
[0060] 226-1 :第一柵極接點(diǎn)
[0061] 226-2:第二柵極接點(diǎn)
[0062] 302-1:第一淺 N 型阱
[0063] 302-2:第二淺 N 型阱 W64] 400 :傳統(tǒng)靜電放電裝置 W65] Ids:代表漏極電流
[0066] Vds:代表漏極電壓
【具體實(shí)施方式】
[0067] 本發(fā)明實(shí)施例包括一高壓靜電放電（electrostatic discharge, ESD)保護(hù)裝置。 W側(cè)于此之后，本發(fā)明實(shí)施例將參照?qǐng)D式進(jìn)行描述。在可能的情況下，相同的參考標(biāo)號(hào) 在所有圖式中系代表相同或類似的部分。
[0069] 圖1繪示本發(fā)明一實(shí)施例的高壓化i曲-voltage,HV)靜電放電保護(hù)裝置100的等 效電路。靜電放電保護(hù)裝置100包括一金屬氧化物半導(dǎo)體（metal-oxide-semicon