发明名称 具稳压及静电放电防护之金氧半导体元件及其制造方法
摘要 本发明系有关于一种具稳压及静电放电防护之金氧半导体元件及其制造方法,其应用于一晶片,本发明包含一P型基底、一导体层、一第一N型掺杂区、一第二N型掺杂区及一第三N型掺杂区,其系利用该第二N型掺杂区及该第三N型掺杂区,使该金氧半导体于该晶片未安装或未运作时,可避免人体或机械产生之静电,透过焊垫使晶片损毁;于晶片运作时,可作为一电源端与一接地端间之稳压电容之用,如此可有效率地利用该金氧半导体,并无须另外制作电容,可节省该晶片之尺寸大小,进而降低成本。
申请公布号 TWI379403 申请公布日期 2012.12.11
申请号 TW095142667 申请日期 2006.11.17
申请人 瑞昱半导体股份有限公司 发明人 郭东政;陈逸琳
分类号 H01L27/04 主分类号 H01L27/04
代理机构 代理人 蔡秀玫 新北市土城区金城路2段211号4楼A1室
主权项 一种具稳压与静电放电防护之金氧半导体元件,包括:一P型基底;一闸极氧化层,位于该P型基底上方;一导体层,位于该闸极氧化层上方且连接于一电源端;一第一N型掺杂区,作为一源极,位于该P型基底中,并位于该闸极氧化层之一侧边,且连接于一接地端;一第二N型掺杂区,位于该P型基底中,并位于该闸极氧化层之另一侧边;以及一第三N型掺杂区,作为一汲极,位于该第二N型掺杂区之侧边,并连接于一焊垫,该第三N型掺杂区与该第二N型掺杂区具有一位能障壁,并该第三N型掺杂区与该导体层之间仅有该第二N型掺杂区;其中,当该焊垫所产生之静电大于该位能障壁时,该第三N型掺杂区穿透于该第二N型掺杂区以形成一第四N型掺杂区,一静电电流经由该焊垫、该第四N型掺杂区以及该第一N型掺杂区流至该接地端。如申请专利范围第1项所述之金氧半导体元件,其中该焊垫系一电源焊垫。如申请专利范围第1项所述之金氧半导体元件,其中该焊垫系一输入/输出焊垫。如申请专利范围第1项所述之金氧半导体元件,其中该P型基底内之上方形成一P型掺杂区,该P型掺杂区连接于接地端。如申请专利范围第1项所述之金氧半导体元件,其中该导体层之材质包含多晶矽。如申请专利范围第1项所述之金氧半导体元件,其中依照该位能障壁,可调整该第二N型掺杂区与该第三N型掺杂区之间,于该P型基底区域之N离子掺杂浓度,以符合该位能障壁。如申请专利范围第1项所述之金氧半导体元件,其中依照该位能障壁,可调整该第二N型掺杂区与该第三N型掺杂区之间的距离,以符合该位能障壁。如申请专利范围第1项所述之金氧半导体元件,其中该导体层可作为一闸极、该第一N型惨杂区可作为一源极、该第三N掺杂区可作为一汲极。一种具稳压与静电放电防护之金氧半导体元件之制作方法,其步骤包括:形成一P型基底;形成一闸极氧化层于该P型基底之上方;形成一导体层于该闸极氧化层之上方,其中该导体层连接于一电源端;及形成一第一N型掺杂区、一第二N型掺杂区及一第三N型掺杂区于该P型基底中,其中该第一N型掺杂区连接于一接地端并作为一源极,该第三N型掺杂区连接于一焊垫并作为一汲极,该第三N型掺杂区与该第二N型掺杂区具有一位能障壁,并该第三N型掺杂区与该导体层之间仅有该第二N型掺杂区;其中,当该焊垫所产生之静电大于该位能障壁时,该第三N型掺杂区穿透于该第二N型掺杂区以形成一第四N型掺杂区,一静电电流经由该焊垫、该第四N型掺杂区以及该第一N型掺杂区流至该接地端。如申请专利范围第9项所述之金氧半导体元件之制作方法,其中于形成一第三N型掺杂区之步骤后,更包含:形成一P型掺杂区于该P型基底中,其中该P型掺杂区连接于该接地端。如申请专利范围第9项所述之金氧半导体元件之制作方法,其中该焊垫系一电源焊垫。如申请专利范围第9项所述之金氧半导体元件之制作方法,其中该焊垫系一输入输出焊垫。如申请专利范围第9项所述之金氧半导体元件之制作方法,其中制造掺杂区之方法系包含离子植布法。如申请专利范围第9项所述之金氧半导体元件之制作方法,其中依照位能障壁不同,可调整该第二N型掺杂区与该第三N型掺杂区之间,于该P型基底区域之N离子掺杂浓度。如申请专利范围第9项所述之金氧半导体元件之制作方法,其中依照位能障壁不同,可调整该第二N型掺杂区与该第三N型掺杂区之间的距离。如申请专利范围第14项所述之金氧半导体元件之制作方法,其中系利用P型静电放电植布法调整两N型掺杂区之该P型基底区域。一种具稳压与静电放电防护之金氧半导体元件,其应用于一晶片,该金氧半导体元件系包括:一P型基底;一闸极氧化层,位于该P型基底上方;一导体层,位于该闸极氧化层上方且连接于一电源端;一第一N型掺杂区,位于该P型基底中,并位于该闸极氧化层之一侧边,且连接于一接地端;一第二N型掺杂区,位于该P型基底中,并位于该闸极氧化层之另一侧边;以及一第三N型掺杂区,位于该第二N型掺杂区之侧边,并连接于一焊垫,该第三N型掺杂区与该第二N型掺杂区具有一位能障壁,并该第三N型掺杂区与该导体层之间仅有该第二N型掺杂区;其中,当该晶片未运作,且该焊垫所产生之静电大于该位能障壁时,一静电电流经由该焊垫、该第三N型掺杂区、该第二N型掺杂区以及该第一N型掺杂区流至该接地端;其中,当该晶片正常运作时,该导体层、该P型基底、该第一N型掺杂区以及该第二N型掺杂区形成一稳压电容于该电源端与该接地端之间。
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