发明名称 强化抵抗单一事件破坏之槽状闸极双扩散金氧半电晶体之结构及其方法
摘要 一种强化抵抗单一事件破坏之槽状闸极双扩散金氧半电晶体之结构及其方法,其主要是调整P+ plug(或N+ plug)区域的侧向及垂直方向的距离,利用延伸P+ plug(或N+plug)区域的侧向及垂直方向的距离,来降低槽状闸极双扩散金氧半电晶体的侧向电阻值,使单一事件破坏中重离子撞击所产生的短暂电流源的电洞电流经由source端释放出,使得元件内部的寄生NPN电晶体更不易被驱动,以提高元件的抗辐射能力。
申请公布号 TWI286842 申请公布日期 2007.09.11
申请号 TW091137556 申请日期 2002.12.23
申请人 赖永龄 发明人 赖永龄;黄智彦
分类号 H01L29/772(2006.01) 主分类号 H01L29/772(2006.01)
代理机构 代理人 田国健 台中市西区忠明南路497号17楼
主权项 1.一种强化抵抗单一事件破坏之槽状闸极双扩散 金氧半电晶体之结构,该金氧半电晶体系为一N型 通道者其主要包括一N+源极、一N+基板、一P+ plug( 插塞)区域、一P基底与一槽状闸极; 其特征在于: P+ plug区域系侧向及垂直方向延伸至该N+源极下方, 以加大该P+ plug区域之面积,俾降低其侧向电阻値 。 2.一种强化抵抗单一事件破坏之槽状闸极双扩散 金氧半电晶体之结构,该金氧半电晶体系为一P型 通道者,其主要包括一P+源极、一P+基板、一N+ plug( 插塞)区域、一N基底与一槽状闸极; 其特征在于: 该N+ plug区域系侧向及垂直方向延伸至该P+源极下 方,以加大该N+ plug区域之面积,俾降低其侧向电阻 値。 3.依申请专利范围第1或第2项所述之强化抵抗单一 事件破坏之槽状闸极双扩散金氧半电晶体之结构, 其中该槽状闸极双扩散金氧半电晶体闸极尺寸可 为次微米、深次微米或奈米。 4.一种用以制造申请专利范围第1项所述之强化抵 抗单一事件破坏之槽状闸极双扩散金氧半电晶体 之方法,系包括下列步骤: (a)形成N+基板; (b)形成P+ well:即为P+ plug(插塞)区域; (c)形成P well:即为P base(P基底)区域; (d)形成gate oxide(闸极氧化层); (e)形成poly gate(多晶矽闸极); (f)形成source(源极); (g)形成gate(闸极)上层的氧化层; (h)形成source metallization(源极金属化); 其中该步骤(b)之处理程序更包括下列步骤: (b1)在N+ source下方的P+ plug区域藉着扩散方法,将原 本在N+ source下方,由P base所形成的一段浓度低的大 电阻,俾藉由P+ plug区域的掺杂使得侧向电阻降低, 并经由侧向及垂直的延伸,加大P+ plug区域的面积; (b2)其P+ plug右方的横轴距离向P base方向侧向延伸; (b3)其P+ plug区域的垂直深度向远离N+ source的方向 做垂直延伸; 藉此,使侧向电阻値降低,以提高元件的抗辐射能 力。 5.一种用以制造申请专利范围第2项所述之强化抵 抗单一事件破坏之槽状闸极双扩散金氧半电晶体 之方法,系包括下列步骤: (a)形成P+基板; (b)形成N+ well:即为N+ plug(插塞)区域; (c)形成N well:即为N base区域; (d)形成gate oxide(闸极氧化层); (e)形成poly gate(多晶矽闸极); (f)形成source(源极); (g)形成gate(闸极)上层的氧化层; (h)形成source metallization(源极金属化);其中该步骤(b )之处理程序包括步骤: (b1)在P+ source下方的N+ plug区域藉着扩散方法,将原 本在P+ source下方,由N base所形成的一段浓度低的大 电阻,俾藉由N+ plug区域的掺杂使得侧向电阻降低, 并经由侧向及垂直的延伸,加大N+ plug区域的面积; (b2)其N+ plug右方的横轴距离向N base方向侧向延伸; (b3)其N+ plug区域的垂直深度向远离P+ source的方向 做垂直延伸; 藉此,使侧向电阻値降低,以提高元件的抗辐射能 力。 图式简单说明: 第1图系本发明之结构示意图 第2图系本发明之结构(A)及习用结构(B)两种不同结 构的汲极电流对闸极电压的曲线(固定汲极电压为 20V) 第3图系离子撞击汲极偏压为80V的本发明结构,且 离子撞击位置在X=10m,其电场随时间变化图 第4图系离子撞击汲极偏压为80V的本发明结构,且 离子撞击位置在X=10m,其电场随时间变化图 第5图系离子撞击在本发明结构的不同汲极偏压下 的不同位置,观察其对SEB现象的敏感程度,可发现 SEB的触发偏压为100V。而离子撞击在习用结构的不 同汲极偏压下的不同位置,观察其对SEB现象的敏感 程度,可发现SEB的触发偏压为70V 第6图系本发明第二实施例之结构示意图 第7图系习用槽状闸极双扩散金氧半电晶体结构示 意图 第8图系离子撞击汲极偏压为100V的习用结构,且离 子撞击位置在X=6m,其电场随时间变化图
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