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靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)及其形成方法與流程

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靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)及其形成方法與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,特別涉及一種靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)及其形成方法。



背景技術(shù):

隨著半導(dǎo)體芯片的運(yùn)用越來(lái)越廣泛,導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片受到靜電損傷的因素也越來(lái)越多。在現(xiàn)有的芯片設(shè)計(jì)中,常采用靜電放電(esd,electrostaticdischarge)保護(hù)電路以減少芯片損傷?,F(xiàn)有的靜電放電保護(hù)電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用包括:柵接地的n型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(gategroundednmos,簡(jiǎn)稱(chēng)ggnmos)保護(hù)電路、可控硅(siliconcontrolledrectifier,簡(jiǎn)稱(chēng)scr)保護(hù)電路、橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管(laterallydiffusedmos,簡(jiǎn)稱(chēng)ldmos)保護(hù)電路、雙極結(jié)型晶體管(bipolarjunctiontransistor,簡(jiǎn)稱(chēng)bjt)保護(hù)電路等。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,使得半導(dǎo)體器件的尺寸不斷縮小,器件密度不斷提高,現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展了鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管,但是鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)存在性能不穩(wěn)定的問(wèn)題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)及其形成方法,以提高靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能穩(wěn)定性。

為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu),包括:

基底,所述基底表面形成有鰭部;

橫跨所述鰭部的第一柵極結(jié)構(gòu),所述第一柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述鰭部的部分側(cè)壁和頂部表面;

位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)鰭部中的第一摻雜區(qū),所述第一摻雜區(qū)內(nèi)具有第一類(lèi)型離子;

位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)鰭部中的第二摻雜區(qū),所述第二摻雜區(qū)內(nèi) 具有第二類(lèi)型離子;

位于所述第一摻雜區(qū)表面的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu),用于輸入第一電壓信號(hào);

位于所述第二摻雜區(qū)表面的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),用于輸入第二電壓信號(hào),所述第二電壓信號(hào)和所述第一電壓信號(hào)不相等;

位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)上,且與所述第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第一散熱結(jié)構(gòu)。

可選的,所述第一散熱結(jié)構(gòu)包括:位于第一柵極結(jié)構(gòu)表面與所述第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第一插塞,以及位于所述第一插塞上與所述第一插塞相接觸的第一散熱層。

可選的,所述第一插塞在所述第一柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的投影面積與所述第一柵極結(jié)構(gòu)頂部表面積的比值在1/3到1范圍內(nèi)。

可選的,所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括第一柵電極,所述第一柵電極材料包括多晶硅或金屬;所述第一插塞位于所述第一柵電極頂部表面。

可選的,所述第一散熱層與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)相連導(dǎo)通。

可選的,所述第一插塞的材料包括鎢或鋁;所述第一散熱層的材料包括鎢或鋁。

可選的,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括:位于第一摻雜區(qū)遠(yuǎn)離第一柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的第二柵極結(jié)構(gòu),所述第二柵極結(jié)構(gòu)橫跨所述鰭部,且覆蓋所述鰭部的部分側(cè)壁和頂部表面;位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)未設(shè)置有所述第一摻雜區(qū)一側(cè)的第三摻雜區(qū),所述第三摻雜區(qū)內(nèi)具有第二類(lèi)型離子;位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)上,且與所述第二柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第二散熱結(jié)構(gòu)。

可選的,所述第二散熱結(jié)構(gòu)包括:位于第二柵極結(jié)構(gòu)表面與所述第二柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第二插塞,以及位于所述第二插塞上與所述第二插塞相接觸的第二散熱層。

可選的,所述第二插塞在所述第二柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的投影面積與所述第二柵極結(jié)構(gòu)頂部表面積的比值在1/3到1范圍內(nèi)。

可選的,所述第二柵極包括第二柵電極,所述第二柵電極的材料包括多 晶硅或金屬;所述第二插塞位于所述第二柵電極頂部表面。

可選的,所述第二散熱層與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)相連導(dǎo)通。

可選的,所述第二插塞的材料包括鎢或鋁;所述第二散熱層的材料包括鎢或鋁。

可選的,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)包括:位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)上的介質(zhì)層;位于所述介質(zhì)層中與所述第一柵極結(jié)構(gòu)相連的第一插塞;位于所述介質(zhì)層中與所述第二柵極結(jié)構(gòu)相連的第二插塞;位于所述介質(zhì)層上與所述第一插塞、第二插塞以及第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)相連的導(dǎo)電層;所述第一插塞和所述導(dǎo)電層用于構(gòu)成所述第一散熱結(jié)構(gòu);所述第二插塞和所述導(dǎo)電層用于構(gòu)成所述第二散熱結(jié)構(gòu)。

可選的,所述基底表面鰭部數(shù)量為多個(gè),所述第一柵極結(jié)構(gòu)或所述第二柵極結(jié)構(gòu)橫跨所述多個(gè)鰭部,且垂直所述鰭部設(shè)置。

可選的,所述第一類(lèi)型離子為n型離子;所第二類(lèi)型離子為p型離子;所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括位于基底和鰭部?jī)?nèi)的阱區(qū),所述阱區(qū)為p型阱區(qū)。

相應(yīng)的,本發(fā)明還提供一種靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:

形成基底,所述基底表面形成有鰭部;

形成橫跨所述鰭部的第一柵極結(jié)構(gòu),所述第一柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述鰭部的部分側(cè)壁和頂部表面;

在所述第一柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的鰭部?jī)?nèi)形成第一摻雜區(qū),所述第一摻雜區(qū)內(nèi)具有第一類(lèi)型離子;

在所述第一柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的鰭部?jī)?nèi)形成第二摻雜區(qū),所述第二摻雜區(qū)內(nèi)具有第二類(lèi)型離子;

形成位于所述第一摻雜區(qū)表面的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及位于所述第二摻雜區(qū)表面的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)用于輸入第一電壓信號(hào),所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)用于輸入第二電壓信號(hào),所述第二電壓信號(hào)大于所述第一電壓信號(hào);

形成位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)上的第一散熱結(jié)構(gòu),所述第一柵熱結(jié)構(gòu)與所述第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸。

可選的,所述第一散熱結(jié)構(gòu)包括:位于第一柵極結(jié)構(gòu)表面與所述第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第一插塞,以及位于所述第一插塞上與所述第一插塞相接觸的第一散熱層;形成位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)上的第一散熱結(jié)構(gòu)的步驟包括:形成位于第一柵極結(jié)構(gòu)表面與第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第一插塞;形成位于第一插塞上與所述第一插塞相接觸的第一散熱層。

可選的,形成基底的步驟之后,形成第一摻雜區(qū)的步驟之前,所述形成方法還包括:形成位于第一摻雜區(qū)遠(yuǎn)離第一柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的第二柵極結(jié)構(gòu),所述第二柵極結(jié)構(gòu)橫跨所述鰭部,且覆蓋所述鰭部的部分側(cè)壁和頂部表面;在所述第一柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的鰭部?jī)?nèi)形成第二摻雜區(qū)的步驟包括:形成位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)未設(shè)置有所述第一摻雜區(qū)一側(cè)的第三摻雜區(qū),所述第三摻雜區(qū)內(nèi)具有第二類(lèi)型離子;形成所述第一散熱結(jié)構(gòu)的步驟還包括:形成位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)上的第二散熱結(jié)構(gòu),所述第二散熱結(jié)構(gòu)與所述第二柵極結(jié)構(gòu)相接觸。

可選的,所述第二散熱結(jié)構(gòu)包括:位于第二柵極結(jié)構(gòu)表面與所述第二柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第二插塞,以及位于所述第二插塞上與所述第二插塞相接觸的第二散熱層;形成位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)上的第二散熱結(jié)構(gòu)的步驟包括:形成位于第二柵極結(jié)構(gòu)表面與第二柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第二插塞;形成位于第二插塞上與所述第二插塞相接觸的第二散熱層。

可選的,所述形成方法還包括:在形成所述第三摻雜區(qū)的步驟之后,在形成所述散熱結(jié)構(gòu)的步驟之前,形成位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極上的介質(zhì)層;形成位于所述介質(zhì)層中與所述第一柵極結(jié)構(gòu)相連的第一插塞;形成位于所述介質(zhì)層中與所述第二柵極結(jié)構(gòu)相連的第二插塞;形成位于所述介質(zhì)層上與所述第一插塞、第二插塞以及第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)相連的導(dǎo)電層;所述第一插塞和所述導(dǎo)電層用于構(gòu)成所述第一散熱結(jié)構(gòu);所述第二插塞和所述導(dǎo)電層用于構(gòu)成所述第二散熱結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):

本發(fā)明通過(guò)在第一柵極結(jié)構(gòu)上設(shè)置與第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第一散熱結(jié)構(gòu),將第一柵極結(jié)構(gòu)上的熱量導(dǎo)出,能夠?qū)崿F(xiàn)所述第一柵極結(jié)構(gòu)的熱量通過(guò) 所述散熱結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)而散逸,緩解了所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的自發(fā)熱問(wèn)題,提高了靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;

圖2和圖3是本發(fā)明靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是本發(fā)明靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是本發(fā)明靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6至圖7是本發(fā)明靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)形成方法一實(shí)施例的各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

由背景技術(shù)可知,現(xiàn)有技術(shù)中的靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)存在性能不穩(wěn)定的問(wèn)題?,F(xiàn)結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)分析其性能不穩(wěn)定問(wèn)題的原因:

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)由柵控二極管構(gòu)成,包括:具有p型阱區(qū)10a的基底10,基底10表面形成有鰭部11和隔離結(jié)構(gòu)12;位于基底10表面的第一柵極結(jié)構(gòu)13a和第二柵極結(jié)構(gòu)13b;位于第一柵極結(jié)構(gòu)13a和第二柵極結(jié)構(gòu)13b之間鰭部11內(nèi)的n型摻雜區(qū)14a;位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)13a遠(yuǎn)離第二柵極結(jié)構(gòu)13b一側(cè)鰭部11內(nèi)以及第二柵極結(jié)構(gòu)13b遠(yuǎn)離第一柵極結(jié)構(gòu)13a一側(cè)鰭部11內(nèi)的p型摻雜區(qū)14b。其中p型摻雜區(qū)14b接地,靜電電壓輸入所述n型摻雜區(qū)14a。

所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的熱量,具體地說(shuō),隨著器件密度的增大,鰭部11之間的距離越來(lái)越小,器件使用過(guò)程所產(chǎn)生的熱量難以散逸,導(dǎo)致器件出現(xiàn)自加熱問(wèn)題。尤其是,柵極結(jié)構(gòu)的邊緣溫度較高,容易引起器件過(guò)熱現(xiàn)象的出現(xiàn),從而影響所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

為解決所述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:

基底,所述基底表面形成有鰭部;橫跨所述鰭部的第一柵極結(jié)構(gòu),所述第一柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述鰭部的部分側(cè)壁和頂部表面;位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)鰭部中的第一摻雜區(qū),所述第一摻雜區(qū)內(nèi)具有第一類(lèi)型離子;位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)鰭部中的第二摻雜區(qū),所述第二摻雜區(qū)內(nèi)具有第二類(lèi)型離子;位于所述第一摻雜區(qū)表面的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu),用于輸入第一電壓信號(hào);位于所述第二摻雜區(qū)表面的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),用于輸入第二電壓信號(hào),所述第二電壓信號(hào)和所述第一電壓信號(hào)不相等;位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)上,且與所述第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第一散熱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明通過(guò)在第一柵極結(jié)構(gòu)上設(shè)置與第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第一散熱結(jié)構(gòu),將第一柵極結(jié)構(gòu)上的熱量導(dǎo)出,能夠?qū)崿F(xiàn)所述第一柵極結(jié)構(gòu)的熱量通過(guò)所述散熱結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)而散逸,緩解了所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的自發(fā)熱問(wèn)題,提高了靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。

參考圖2和圖3,示出了本發(fā)明所提供靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖3是圖2中沿aa線的剖視圖。

如圖2和圖3所示,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)包括:

基底100,所述基底100表面形成有鰭部101。

所述基底100是后續(xù)半導(dǎo)體工藝的操作平臺(tái);所述鰭部101后續(xù)用于形成柵控二極管,以構(gòu)成所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)。所述基底100表面鰭部101之間還設(shè)置有隔離結(jié)構(gòu)102,用于實(shí)現(xiàn)所述鰭部101之間以及所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)與基底100其他部分半導(dǎo)體器件之間的電隔離。

所述基底100表面鰭部101的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。本實(shí)施例中,所述基底100表面形成有多個(gè)鰭部101,多個(gè)所述鰭部101之間相互平行設(shè)置。

所述基底100的材料選自單晶硅、多晶硅或者非晶硅;所述基底100也可以選自硅、鍺、砷化鎵或硅鍺化合物;所述基底100還可以是其他半導(dǎo)體材料。本發(fā)明對(duì)此不作限制。本實(shí)施例中,所述基底100的材料為單晶硅襯底,

需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括位于基底100和鰭部101內(nèi)的阱區(qū)110,所述阱區(qū)110用于定義所述柵控二極管的有源區(qū)。本實(shí)施例中,所述阱區(qū)110為p型阱區(qū),即所述阱區(qū)110內(nèi)具有p型離子,所述p型離子包括硼離子或銦離子。

橫跨所述鰭部101的第一柵極結(jié)構(gòu)121,所述第一柵極結(jié)構(gòu)121覆蓋所述鰭部101的部分側(cè)壁和頂部表面。

所述第一柵極結(jié)構(gòu)121用于在后續(xù)形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)的工藝過(guò)程中遮擋部分鰭部101,避免第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)直接接觸,以形成柵控二極管。

本實(shí)施例中,所述基底100表面形成有多個(gè)鰭部101,且多個(gè)鰭部101之間相互平行,因此所述第一柵極結(jié)構(gòu)121橫跨所述多個(gè)鰭部101,且垂直所述鰭部101設(shè)置。

所述第一柵極結(jié)構(gòu)121包括第一柵電極121a,所述第一柵電極121a的材料為金屬。所述第一柵極結(jié)構(gòu)121可以與基底100其他區(qū)域半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)同時(shí)形成。因此所述第一柵電極121a的材料與所述基底100其他區(qū)域半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)中的柵電極材料相同。本實(shí)施例中,所述基底100其他區(qū)域半導(dǎo)體器件柵極結(jié)構(gòu)采用金屬材料形成柵電極,因此所述第一柵電極121a的材料也為金屬材料。而且采用金屬材料形成所述第一柵電極121a能夠提高所述第一柵極結(jié)構(gòu)121的熱傳導(dǎo)能力,從而提高所述鰭部101產(chǎn)生熱量的散逸速度,改善所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱問(wèn)題。

但是本發(fā)明其他實(shí)施例中,當(dāng)所述基底其他區(qū)域半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)采用多晶硅時(shí),所述第一柵電極的材料還可以為多晶硅,本發(fā)明對(duì)此不做限制。

位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)121一側(cè)鰭部101中的第一摻雜區(qū)131,所述第一摻雜區(qū)131內(nèi)具有第一類(lèi)型離子;位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)121另一側(cè)鰭部101中的第二摻雜區(qū)132,所述第二摻雜區(qū)132內(nèi)具有第二類(lèi)型離子。

所述第一摻雜區(qū)131和所述第二摻雜區(qū)132用于二極管的p區(qū)和n區(qū),因此所述第一類(lèi)型離子與所述第二類(lèi)型離子類(lèi)型相反。具體的,本實(shí)施例中, 所述第一摻雜區(qū)131為n型摻雜區(qū),也就是說(shuō),所述第一類(lèi)型離子為n型離子,包括磷離子或砷離子;所述第二摻雜區(qū)132為p型摻雜區(qū),也就是說(shuō),所述第二類(lèi)型離子為p型離子,包括硼離子或銦離子。

需要說(shuō)明的是,所述第一柵極結(jié)構(gòu)121還包括第一柵極側(cè)墻121b,用于防止所述第一摻雜區(qū)131和第二摻雜區(qū)之間距離太近而導(dǎo)致穿通。

位于所述第一摻雜區(qū)131表面的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141,用于輸入第一電壓信號(hào);位于所述第二摻雜區(qū)132表面的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)142,用于輸入第二電壓信號(hào),所述第二電壓信號(hào)和所述第一電壓信號(hào)不相等。

需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括覆蓋所述鰭部101的層間介質(zhì)層150,用于實(shí)現(xiàn)器件電隔離。所述層間介質(zhì)層150的材料是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低k介質(zhì)材料或超低k介質(zhì)材料中的一種或多種組合,本發(fā)明對(duì)此不做任何限制。本實(shí)施例中,所述介質(zhì)層150的材料為氧化物。

所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141與所述第一摻雜區(qū)131電連接,所述第一摻雜區(qū)131通過(guò)所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141接收所述第一電壓信號(hào);所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)142用于與第二摻雜區(qū)132電連接,所述第二摻雜區(qū)132通過(guò)所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)142接收所述第二電壓信號(hào)。

具體的,所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141橫跨所述鰭部101,且覆蓋所述第一摻雜區(qū)131的側(cè)壁和頂部的部分表面;所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)142橫跨所述鰭部101,且覆蓋所述第二摻雜區(qū)132的側(cè)壁和頂部的部分表面。

本實(shí)施例中,所述基底100表面具有多個(gè)相互平行的鰭部101,所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)142橫跨所述鰭部101,且垂直所述鰭部101設(shè)置。

所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括:位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)121上,且與所述第一柵極結(jié)構(gòu)121相接觸的第一散熱結(jié)構(gòu)161。

所述第一散熱結(jié)構(gòu)161與所述第一柵極結(jié)構(gòu)121直接接觸,用于將鰭部101產(chǎn)生的熱量經(jīng)所述第一柵極結(jié)構(gòu)121傳導(dǎo)出,從而提高所述鰭部101的散熱能力,以改善所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

具體的,所述第一散熱結(jié)構(gòu)161包括:位于第一柵極結(jié)構(gòu)121表面與所述第一柵極結(jié)構(gòu)121相接觸的第一插塞161a,以及位于所述第一插塞161a上與所述第一插塞161a相接觸的第一散熱層161b。

本實(shí)施例中,所述第一柵極結(jié)構(gòu)121包括金屬材料的第一柵電極121a,所以所述第一插塞161a位于所述第一柵電極121a頂部表面,與所述第一柵電極121a頂部相接觸。由于金屬材料具有較高的導(dǎo)熱率,因此所述第一插塞161a與金屬材料的第一柵電極121a直接接觸,能夠進(jìn)一步提高熱傳導(dǎo)效率,改善所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱問(wèn)題。

此外為了提高所述第一散熱結(jié)構(gòu)161的熱傳導(dǎo)能力,本實(shí)施例中,所述第一插塞161a的材料為金屬,具體包括鎢或鋁;所述第一散熱層161b的材料也為金屬,具體包括鎢或鋁。

需要說(shuō)明的是,如果所述第一插塞161a與所述第一柵極結(jié)構(gòu)121的接觸面積太小,則無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效提高熱量散逸的作用;如果所述第一插塞161a與所述第一柵極結(jié)構(gòu)121的接觸面積太大,則可能會(huì)影響所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能。因此本實(shí)施例中,所述第一插塞161a在所述第一柵極結(jié)構(gòu)121頂部表面的投影面積與所述第一柵極結(jié)構(gòu)121頂部表面積的比值在1/3到1范圍內(nèi)。

本實(shí)施例中,第一散熱層161b與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141相連導(dǎo)通,因此所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141也接收所述第一電壓信號(hào)。具體的,第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141接地,所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)142與靜電放電端相連,因此所述第一摻雜區(qū)131和所述第二摻雜區(qū)132之間構(gòu)成的pn結(jié)反偏。所述第一散熱層161b與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)141相連導(dǎo)通,能夠使所述第一柵極結(jié)構(gòu)121下方的鰭部101內(nèi)不易形成溝道,不易產(chǎn)生導(dǎo)通電流,從而能夠使所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)釋放靜電時(shí)形成的電流均勻分布于所述第一摻雜區(qū)131和第二摻雜區(qū)132之間的阱區(qū)110內(nèi),不易在第一柵極結(jié)構(gòu)121下方的鰭部101內(nèi)形成漏電流。

參考圖4,示出了本發(fā)明所提供靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例與上述實(shí)施例相同之處,在此不再贅述本實(shí)施例與前述實(shí)施例 不同之處在于,為提高所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的放電能力,本實(shí)施例中,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括:位于第一摻雜區(qū)231遠(yuǎn)離第一柵極結(jié)構(gòu)221一側(cè)的第二柵極結(jié)構(gòu)222,所述第二柵極結(jié)構(gòu)222橫跨所述鰭部201,且覆蓋所述鰭部201的部分側(cè)壁和頂部表面;位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)222未設(shè)置有所述第一摻雜區(qū)231一側(cè)的第三摻雜區(qū)233,所述第三摻雜區(qū)233內(nèi)具有第二類(lèi)型離子。

需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述基底200表面形成有多個(gè)鰭部201,且多個(gè)鰭部201之間相互平行,因此所述第二柵極結(jié)構(gòu)222橫跨所述多個(gè)鰭部201,且垂直所述鰭部201設(shè)置。

所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括:位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)222上,且與所述第二柵極結(jié)構(gòu)222相接觸的第二散熱結(jié)構(gòu)262。

所述第二散熱結(jié)構(gòu)262與所述第二柵極結(jié)構(gòu)222直接接觸,用于將鰭部201產(chǎn)生的熱量經(jīng)所述第二柵極結(jié)構(gòu)222傳導(dǎo)出,從而提高所述鰭部201的散熱能力,以改善所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

具體的,所述第二散熱結(jié)構(gòu)262包括:位于第二柵極結(jié)構(gòu)222表面與所述第二柵極結(jié)構(gòu)222相接觸的第二插塞262a,以及位于所述第二插塞262a上與所述第二插塞262a相接觸的第二散熱層262b。

本實(shí)施例中,所述第二柵極結(jié)構(gòu)222也包括金屬材料的第二柵電極222a以及第一柵極側(cè)墻222b,所以所述第二插塞262a位于所述第二柵電極222a頂部表面,與所述第二柵電極222a頂部相接觸。由于金屬材料具有較高的導(dǎo)熱率,因此所述第二插塞262a與金屬材料的第二柵電極222a直接接觸,能夠進(jìn)一步提高熱傳導(dǎo)效率,改善所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱問(wèn)題。

此外為了提高所述第二散熱結(jié)構(gòu)262的熱傳導(dǎo)能力,本實(shí)施例中,所述第二插塞262a的材料為金屬,具體包括鎢或鋁;所述第二散熱層262b的材料也為金屬,具體包括鎢或鋁。

但是本發(fā)明其他實(shí)施例中,當(dāng)所述基底其他區(qū)域半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)采用多晶硅時(shí),所述第二柵電極的材料還可以為多晶硅,本發(fā)明對(duì)此不做限制。

需要說(shuō)明的是,如果所述第二插塞262a與所述第二柵極結(jié)構(gòu)222的接觸面積太小,則無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效提高熱量散逸的作用;如果所述第二插塞262a與所述第二柵極結(jié)構(gòu)222的接觸面積太大,則可能會(huì)影響所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能。因此本實(shí)施例中,所述第二插塞262a在所述第二柵極結(jié)構(gòu)222頂部表面的投影面積與所述第二柵極結(jié)構(gòu)222頂部表面積的比值在1/3到1范圍內(nèi)。

本實(shí)施例中,第二散熱層262b與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)241相連導(dǎo)通,因此所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)241也接收所述第一電壓信號(hào)。具體的,第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)241接地,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括與所述第三摻雜區(qū)233相連的第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)243,所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)243與靜電放電端相連,因此所述第一摻雜區(qū)231和所述第三摻雜區(qū)233之間構(gòu)成的pn結(jié)反偏。所述第二散熱層262b與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)241相連導(dǎo)通,能夠使所述第二柵極結(jié)構(gòu)222下方的鰭部201內(nèi)不易形成溝道,不易產(chǎn)生導(dǎo)通電流,從而能夠使所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)釋放靜電時(shí)形成的電流均勻分布于所述第一摻雜區(qū)231和第三摻雜區(qū)233之間的阱區(qū)210內(nèi),不易在第二柵極結(jié)構(gòu)222下方的鰭部201內(nèi)形成漏電流。

參考圖5,示出了本發(fā)明靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)包括:

位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)321和第二柵極結(jié)構(gòu)322上的介質(zhì)層350;位于所述介質(zhì)層350中與所述第一柵極結(jié)構(gòu)321相連的第一插塞361;位于所述介質(zhì)層350中與所述第二柵極結(jié)構(gòu)322相連的第二插塞362;位于所述介質(zhì)層350上與所述第一插塞361、第二插塞362以及第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)341相連的導(dǎo)電層370。

所述第一插塞361和所述導(dǎo)電層370用于構(gòu)成所述第一散熱結(jié)構(gòu);所述第二插塞362和所述導(dǎo)電層370用于構(gòu)成所述第二散熱結(jié)構(gòu)。采用導(dǎo)電層370作為第一散熱層和第二散熱層的好處在于,能夠簡(jiǎn)化所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),降低工藝難度。

相應(yīng)的,本發(fā)明還提供一種靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:

形成基底,所述基底表面形成有鰭部;形成橫跨所述鰭部的第一柵極結(jié)構(gòu),所述第一柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述鰭部的部分側(cè)壁和頂部表面;在所述第一柵 極結(jié)構(gòu)一側(cè)的鰭部?jī)?nèi)形成第一摻雜區(qū),所述第一摻雜區(qū)內(nèi)具有第一類(lèi)型離子;在所述第一柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的鰭部?jī)?nèi)形成第二摻雜區(qū),所述第二摻雜區(qū)內(nèi)具有第二類(lèi)型離子;形成位于所述第一摻雜區(qū)表面的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及位于所述第二摻雜區(qū)表面的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)用于輸入第一電壓信號(hào),所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)用于輸入第二電壓信號(hào),所述第二電壓信號(hào)大于所述第一電壓信號(hào);形成位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)上的第一散熱結(jié)構(gòu),所述第一柵熱結(jié)構(gòu)與所述第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸。

參考圖6至圖7,示出了本發(fā)明靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)形成方法一實(shí)施例的各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖6所示,形成基底400,所述基底400表面形成有鰭部401。

所述基底400是后續(xù)半導(dǎo)體工藝的操作平臺(tái);所述鰭部401后續(xù)用于形成柵控二極管,以構(gòu)成所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)。所述基底400表面鰭部401的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。本實(shí)施例中,所述基底400表面形成有多個(gè)鰭部401,多個(gè)所述鰭部401之間相互平行設(shè)置。

本實(shí)施例中,基底400的形成步驟包括:提供半導(dǎo)體襯底;刻蝕所述半導(dǎo)體襯底,形成基底400以及位于基底400表面的鰭部401。

所述半導(dǎo)體襯底用于為后續(xù)工藝提供操作平臺(tái),以及刻蝕形成鰭部401。所述半導(dǎo)體襯底的材料選自單晶硅、多晶硅或者非晶硅;所述半導(dǎo)體襯底也可以選自硅、鍺、砷化鎵或硅鍺化合物;所述半導(dǎo)體襯底還可以是其他半導(dǎo)體材料。本發(fā)明對(duì)此不作限制。本實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體襯底為單晶硅襯底,因此所述基底400和所述鰭部401的材料均為單晶硅。

在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體襯底還可以選自具有外延層或外延層上硅結(jié)構(gòu)。具體的,所述半導(dǎo)體襯底可以包括襯底以及位于所述襯底表面的半導(dǎo)體層。所述半導(dǎo)體層可以采用選擇性外延沉積工藝形成于所述襯底表面。所述襯底可以為硅襯底、鍺硅襯底、碳化硅襯底、絕緣體上硅襯底、絕緣體上鍺襯底、玻璃襯底或者iii-v族化合物襯底,例如氮化鎵襯底或者砷化鎵襯底等;所述半導(dǎo)體層的材料為硅、鍺、碳化硅或硅鍺等。所述襯底和半導(dǎo)體層的選擇均不受限制,能夠選取適于工藝需求或易于集成的襯底、以 及適于形成鰭部的材料。而且所述半導(dǎo)體層的厚度能夠通過(guò)對(duì)外延工藝的控制,從而精確控制所屬形成鰭部的高度。

所述鰭部401的形成步驟包括:在所述半導(dǎo)體襯底表面形成圖形化的第一掩膜,所述圖形化的第一掩膜用于定義所述鰭部401的位置和尺寸;以所述圖形化的第一掩膜為掩膜,刻蝕所述半導(dǎo)體襯底,形成基底400以及位于基底表面的鰭部401。

需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述基底400表面還形成有隔離結(jié)構(gòu)402用于實(shí)現(xiàn)所述鰭部401之間以及所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)與基底400其他部分半導(dǎo)體器件之間的電隔離,用于實(shí)現(xiàn)鰭部401之間以及與其他半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的電隔離。所述隔離結(jié)構(gòu)402的頂部表面低于所述鰭部401的頂部表面,以露出所述鰭部401的側(cè)壁,從而使后續(xù)所形成的柵極結(jié)構(gòu)能夠覆蓋所述鰭部401的側(cè)壁。

還需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,所述基底400內(nèi)還形成有阱區(qū)410。

所述阱區(qū)410用于定義所述柵控二極管的有源區(qū)。本實(shí)施例中,所述阱區(qū)410為p型阱區(qū),即所述阱區(qū)410內(nèi)具有p型離子,所述p型離子包括硼離子或銦離子。

本實(shí)施例中,所述阱區(qū)410在形成所述鰭部401以及形成隔離結(jié)構(gòu)402之后形成。所述阱區(qū)的形成步驟包括:采用離子注入工藝在所述基底400和鰭部401內(nèi)形成所述阱區(qū)410。

但是所述阱區(qū)410在所述鰭部401以及所述隔離結(jié)構(gòu)402之后形成的做法僅為一示例,本發(fā)明對(duì)所述阱區(qū)410和所述鰭部以及所述隔離結(jié)構(gòu)402的形成順序不做限制。

在本發(fā)明另一實(shí)施例中,所述阱區(qū)也可以在形成所述鰭部之后、形成所述隔離結(jié)構(gòu)之前形成,即采用離子注入工藝在基底和鰭部?jī)?nèi)形成阱區(qū)之后,再形成所述隔離結(jié)構(gòu)。

此外,在本發(fā)明其他實(shí)施例中,所述阱區(qū)也可以在形成所述鰭部之前形成。形成所述阱區(qū)的步驟包括:采用離子注入工藝直接在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成阱區(qū);在離子注入之后,再刻蝕所述半導(dǎo)體襯底形成所述基底以及鰭部,所 述阱區(qū)的底部低于所述基底的表面。

繼續(xù)參考圖6,形成橫跨所述鰭部401的第一柵極結(jié)構(gòu)421,所述第一柵極結(jié)構(gòu)421覆蓋所述鰭部401的部分側(cè)壁和頂部表面;在所述第一柵極結(jié)構(gòu)421一側(cè)的鰭部401內(nèi)形成第一摻雜區(qū)431,所述第一摻雜區(qū)431內(nèi)具有第一類(lèi)型離子。

所述第一柵極結(jié)構(gòu)421用于在后續(xù)形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)的工藝過(guò)程中遮擋部分鰭部401,避免第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)直接接觸,以形成柵控二極管。

需要說(shuō)明的是,為了提高所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)能力,本實(shí)施例中,形成基底400的步驟之后,形成第一摻雜區(qū)431的步驟之前,所述形成方法還包括:形成位于第一摻雜區(qū)431遠(yuǎn)離第一柵極結(jié)構(gòu)421一側(cè)的第二柵極結(jié)構(gòu)422,所述第二柵極結(jié)構(gòu)422橫跨所述鰭部401,且覆蓋所述鰭部401的部分側(cè)壁和頂部表面。

所述第二柵極結(jié)構(gòu)422用于在后續(xù)形成第一摻雜區(qū)和第三摻雜區(qū)的工藝過(guò)程中遮擋部分鰭部401,避免第一摻雜區(qū)和第三摻雜區(qū)直接接觸,以形成柵控二極管。

本實(shí)施例中,所述基底400表面形成有多個(gè)鰭部401,且多個(gè)鰭部401之間相互平行,因此所述第一柵極結(jié)構(gòu)421和所述第二柵極結(jié)構(gòu)422橫跨所述多個(gè)鰭部401,且垂直所述鰭部401設(shè)置。

本實(shí)施例中,所述第一柵極結(jié)構(gòu)421包括第一柵電極421a;所述第二柵極結(jié)構(gòu)422包括第二柵電極422a,所述第一柵電極421a和所述第二柵電極422a的材料為金屬。

所述第一柵極結(jié)構(gòu)421與所述第二柵極結(jié)構(gòu)422可以與基底400其他區(qū)域半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)同時(shí)形成。因此所述第一柵電極421a與所述第二柵電極422a的材料與所述基底400其他區(qū)域半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)中的柵電極材料相同。本實(shí)施例中,所述基底400其他區(qū)域半導(dǎo)體器件柵極結(jié)構(gòu)采用金屬材料形成柵電極,因此所述第一柵電極421a與所述第二柵電極422a的材料也為金屬材料。而且采用金屬材料形成所述第一柵電極421a與所述第二柵電 極422a的柵電極能夠提高所述第一柵極結(jié)構(gòu)421和第二柵極結(jié)構(gòu)422的熱傳導(dǎo)能力,從而提高所述鰭部產(chǎn)生熱量的散逸速度,改善所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱問(wèn)題。

但是本發(fā)明其他實(shí)施例中,當(dāng)所述基底其他區(qū)域半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)采用多晶硅時(shí),所述第一柵電極和第二柵電極的材料還可以為多晶硅,本發(fā)明對(duì)此不做限制。

所述第一柵極結(jié)構(gòu)421和所述第二柵極結(jié)構(gòu)422可以同時(shí)形成。具體的,所述第一柵電極421a和所述第二柵電極422a的形成步驟包括:在所述鰭部401和所述隔離層402表面形成電極材料層;采用掩模刻蝕方式,形成所述第一柵電極421a和所述第二柵電極422a。

需要說(shuō)明的是,所述第一柵極結(jié)構(gòu)421還包括第一柵極側(cè)墻421b,所述第二柵極結(jié)構(gòu)422還包括第二柵極側(cè)墻422b,用于防止所形成的第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)以及所述第一摻雜區(qū)和第三摻雜區(qū)過(guò)于接近而導(dǎo)致穿通。

繼續(xù)參考圖6,在所述第一柵極結(jié)構(gòu)421一側(cè)的鰭部401內(nèi)形成第一摻雜區(qū)431,所述第一摻雜區(qū)431內(nèi)具有第一類(lèi)型離子;在所述第一柵極結(jié)構(gòu)421另一側(cè)的鰭部401內(nèi)形成第二摻雜區(qū)432,所述第二摻雜區(qū)432內(nèi)具有第二類(lèi)型離子。

本實(shí)施例中,所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)還包括有位于第一摻雜區(qū)431遠(yuǎn)離第一柵極結(jié)構(gòu)421一側(cè)的第二柵極結(jié)構(gòu)422,因此,在所述第一柵極結(jié)構(gòu)421另一側(cè)的鰭部401內(nèi)形成第二摻雜區(qū)432的步驟包括:形成位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)422未設(shè)置有所述第一摻雜區(qū)431一側(cè)的第三摻雜區(qū)433,所述第三摻雜區(qū)433內(nèi)具有第二類(lèi)型離子。

所述第一摻雜區(qū)431、所述第二摻雜區(qū)432和第三摻雜區(qū)433用于形成二極管的p區(qū)和n區(qū),因此所述第一類(lèi)型離子與所述第二類(lèi)型離子類(lèi)型相反。具體的,本實(shí)施例中,所述第一摻雜區(qū)431為n型摻雜區(qū),也就是說(shuō),所述第一類(lèi)型離子為n型離子,包括磷離子或砷離子;所述第二摻雜區(qū)432和所述第三摻雜區(qū)433為p型摻雜區(qū),也就是說(shuō),所述第二類(lèi)型離子為p型離子,包括硼離子或銦離子。

所述第一摻雜區(qū)431形成步驟包括:采用離子注入工藝在所述鰭部401形成第一摻雜區(qū)131。本實(shí)施例中,形成所述第一摻雜區(qū)431的注入工藝參數(shù)包括:注入離子為p離子,注入能量在1kev到10kev范圍內(nèi),注入劑量在1.0e14atom/cm2到5.0e15atom/cm2范圍內(nèi)。

所述第二摻雜區(qū)432和所述第三摻雜區(qū)433可以同時(shí)形成。具體的,所述第二摻雜區(qū)432和所述第三摻雜區(qū)433形成步驟包括:可以采用離子注入工藝在所述鰭部401內(nèi)形成所述第二摻雜區(qū)432和所述第三摻雜區(qū)433。本實(shí)施例中,形成所述第二摻雜區(qū)432和所述第三摻雜區(qū)433的注入工藝參數(shù)包括:注入離子為bf2離子,注入能量在2kev到12kev范圍內(nèi),注入劑量在1.0e14atom/cm2到5.0e15atom/cm2范圍內(nèi)。

參考圖7,形成位于所述第一摻雜區(qū)431表面的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)441以及位于所述第二摻雜區(qū)432表面的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)442,所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)441用于輸入第一電壓信號(hào),所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)442用于輸入第二電壓信號(hào),所述第二電壓信號(hào)大于所述第一電壓信號(hào)。

需要說(shuō)明的是,在形成所述第一摻雜區(qū)431、第二摻雜區(qū)432以及第三摻雜區(qū)433之后,所述形成方法還包括:形成位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)上的介質(zhì)層450,用于實(shí)現(xiàn)器件隔離。所述層間介質(zhì)層450的材料可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低k介質(zhì)材料或超低k介質(zhì)材料中的一種或多種組合,本發(fā)明對(duì)此不做任何限制。本實(shí)施例中,所述介質(zhì)層材料為氧化物??梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積或爐管等膜層形成方式形成所述層間介質(zhì)層450,本發(fā)明對(duì)此不做任何限定。

本實(shí)施例中,所述鰭部401內(nèi)還形成有位于第二柵極結(jié)構(gòu)422未設(shè)置有所述第一摻雜區(qū)431一側(cè)的第三摻雜區(qū)433,因此所述形成方法還包括形成位于所述第三摻雜區(qū)433表面的第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)443,所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)443用于輸入第二電壓信號(hào)。

所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)441用于與第一摻雜區(qū)431電連接;所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)442用于與第二摻雜區(qū)432電連接;所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)443用于與第三摻雜區(qū)433電連接。

本實(shí)施例中,所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)441、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)442以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)443橫跨所述鰭部401,且分別覆蓋所述第一摻雜區(qū)431、第二摻雜區(qū)432以及第三摻雜區(qū)433側(cè)壁和頂部的部分表面。

所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)441、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)442以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)443可以同時(shí)形成。具體的,形成所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)441、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)442以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)443的步驟包括:采用掩膜刻蝕的方式在所述介質(zhì)層中形成溝槽;向所述溝槽內(nèi)填充金屬材料以形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)441、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)442以及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)443。

繼續(xù)參考圖7,形成位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)421上的第一散熱結(jié)構(gòu)481,所述第一散熱結(jié)構(gòu)481與所述第一柵極結(jié)構(gòu)421相接觸。

本實(shí)施例中,所述形成方法還包括:形成位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)422上的第二散熱結(jié)構(gòu)482,所述第二散熱結(jié)構(gòu)482與所述第二柵極結(jié)構(gòu)422相接觸。

所述第一散熱結(jié)構(gòu)481和所述第二散熱結(jié)構(gòu)482分布與所述第一柵極結(jié)構(gòu)421和所述第二柵極結(jié)構(gòu)422直接接觸,用于將鰭部401產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出,從而改善了所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的自發(fā)熱問(wèn)題,提高了所述器件的穩(wěn)定性。

具體的,所述第一散熱結(jié)構(gòu)481包括:位于第一柵極結(jié)構(gòu)421表面與所述第一柵極結(jié)構(gòu)421相接觸的第一插塞461,以及位于所述第一插塞461上與所述第一插塞461相接觸的第一散熱層;所述第二散熱結(jié)構(gòu)482包括:位于第二柵極結(jié)構(gòu)422表面與所述第二柵極結(jié)構(gòu)422相接觸的第二插塞462,以及位于所述第二插塞462上與所述第二插塞462相接觸的第二散熱層。

所述第一柵極結(jié)構(gòu)421包括金屬材料的第一柵電極421a,所述第二柵極結(jié)構(gòu)422包括金屬材料的第二柵電極422a。因此所述第一插塞461位于所述第一柵電極421a頂部表面,與所述第一柵電極421頂部相接觸;所述第二插塞462位于所述第二柵電極422a頂部表面,與所述第二柵電極422a頂部相接觸。

所述第一插塞461和第二插塞462的材料為金屬,具體包括鎢或鋁;所述第一散熱層和第二散熱層的材料也為金屬,具體包括鎢或鋁。采用金屬材料形成所述第一插塞和第二插塞的好處在于,金屬具有較高的導(dǎo)熱率,能夠 提高所述第一散熱結(jié)構(gòu)和所述第二散熱結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱效率。

需要說(shuō)明的是,如果所述第一插塞461與所述第一柵極結(jié)構(gòu)421的接觸面積太小,則無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效提高熱量散逸的作用;如果所述第一插塞461與所述第一柵極結(jié)構(gòu)421的接觸面積太大,則可能會(huì)影響所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能。因此本實(shí)施例中,所述第一插塞461在所述第一柵極結(jié)構(gòu)421頂部表面的投影面積與所述第一柵極結(jié)構(gòu)421頂部表面積的比值在1/3到1范圍內(nèi)。

類(lèi)似的,如果所述第二插塞462與所述第二柵極結(jié)構(gòu)422的接觸面積太小,則無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效提高熱量散逸的作用;如果所述第二插塞462與所述第二柵極結(jié)構(gòu)422的接觸面積太大,則可能會(huì)影響所形成靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能。因此本實(shí)施例中,所述第二插塞462在所述第二柵極結(jié)構(gòu)422頂部表面的投影面積與所述第二柵極結(jié)構(gòu)422頂部表面積的比值在1/3到1范圍內(nèi)。

形成位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)421上的第一散熱結(jié)構(gòu)481的步驟包括:形成位于第一柵極結(jié)構(gòu)421表面與第一柵極結(jié)構(gòu)421相接觸的第一插塞461;形成位于第一插塞461上與所述第一插塞461相接觸的第一散熱層。

形成位于所述第二柵極結(jié)構(gòu)422上的第二散熱結(jié)構(gòu)481的步驟包括:形成位于第二柵極結(jié)構(gòu)422表面與第二柵極結(jié)構(gòu)422相接觸的第二插塞462;形成位于第二插塞462上與所述第二插塞462相接觸的第二散熱層。

本實(shí)施例中,所述第一插塞461和第二插塞462可以同時(shí)形成,所述第一散熱層481和第二散熱層482可以同時(shí)形成。具體的,形成所述第一散熱結(jié)構(gòu)481和所述第二散熱結(jié)構(gòu)482的步驟包括:采用掩??涛g的方式在所述介質(zhì)層450中形成接觸孔,所述接觸孔的底部露出所述第一柵極結(jié)構(gòu)421和所述第二柵極結(jié)構(gòu)422的頂部表面;向所述接觸孔中填充金屬材料,形成位于所述介質(zhì)層450中與所述第一柵極結(jié)構(gòu)421相連的第一插塞461,形成位于所述介質(zhì)層450中與所述第二柵極結(jié)構(gòu)422相連的第二插塞462;在所述介質(zhì)層450表面形成導(dǎo)電材料層;刻蝕所述導(dǎo)電材料層,形成位于所述介質(zhì)層450上與所述第一插塞461、第二插塞462以及第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)441相連的導(dǎo)電層470。所以所述第一插塞461和所述導(dǎo)電層470用于構(gòu)成所述第一散熱結(jié)構(gòu)481; 所述第二插塞462和所述導(dǎo)電層470用于構(gòu)成所述第二散熱結(jié)構(gòu)482。

綜上,本發(fā)明通過(guò)在第一柵極結(jié)構(gòu)上設(shè)置與第一柵極結(jié)構(gòu)相接觸的第一散熱結(jié)構(gòu),將第一柵極結(jié)構(gòu)上的熱量導(dǎo)出,能夠?qū)崿F(xiàn)所述第一柵極結(jié)構(gòu)的熱量通過(guò)所述散熱結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)而散逸,緩解了所述靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的自發(fā)熱問(wèn)題,提高了靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)的性能。

雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。

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