一種靜電保護二極管的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及半導體集成電路器件,特別是涉及一種靜電保護二極管。
【背景技術】
[0002] 靜電對于電子產品的傷害一直是不易解決的問題,尤其是在高頻電路的應用中。 為了不影響產品的正常工作性能,電路的輸入輸出端口需要設置具有較強的電流瀉放能力 的靜電保護器件。
[0003] 二級管(Diode)是業界普遍使用的靜電放電(ESD)器件,它是個兩端器件,如圖1 所示為二極管的電路符號,其兩端分別為正極(anode)和負極(cathode)。如圖2所示現有 技術中用于靜電放電的二極管版圖結構,包括:P+擴散區1A和N+擴散區2A,所述P+擴散區 和N+擴散區相互平行,其間隔SM必須遠遠大于最小設計規則(Minimaldesignrule),其 電性原理是:電流從正極流向負極;其ESD工作原理為:電流通過所述P+擴散區和N+擴散 區進行放電。二極管的放電效果與所述P+擴散區和N+擴散區的側面周長有著直接關系,在 大電流高電場的情況下,側邊放電是主要通道,側邊周長對放電的影響大于底面積的影響。
[0004] 圖2所示的二極管的版圖設計為狀結構,其存在兩方面問題:
[0005] 1.P+擴散區與N+擴散區之間的距離SAA要求遠大于minimaldesignrule,來保證 二極管本身不會被ESD大電流打壞,這同時影響了周長與底面積的有效性,并且這種二極 管占用的大量的芯片面積,造成芯片面積的浪費。
[0006] 2.對于先進工藝,管子密集度越高,對均勻性的要求就越高,理想狀態是整個版圖 設計中均勻分布,從而得到完全平整的晶圓。現有圖2中的多晶硅柵(Poly)的密度偏低甚 至為0,密度的不一致會導致刻蝕深度存在高低不均,從而進一步導致CMP過后整片晶圓的 厚薄不均。
[0007] 因此,如何在有限的芯片面積上既實現ESD能力的最優化又滿足多晶硅柵密度的 要求成為重要課題。 【實用新型內容】
[0008] 鑒于以上所述現有技術的缺點,本實用新型的目的在于提供一種靜電保護二極 管,用于解決現有技術中用于靜電保護的二極管占用芯片面積大、且多晶硅柵的密度不均 勻的問題。
[0009] 為實現上述目的及其他相關目的,本實用新型提供一種靜電保護二極管,所述二 極管至少包括:第一導電類型的擴散區和第二導電類型的擴散區;
[0010] 所述第一導電類型的擴散區包圍至少兩個所述第二導電類型的擴散區;或者所述 第一導電類型的擴散區和第二導電類型的擴散區間隔排列形成陣列結構。
[0011] 作為本實用新型靜電保護二極管的一種優化的結構,所述二極管還包括環繞在所 述第一導電類型的擴散區和第二導電類型的擴散區周圍的虛擬多晶硅柵。
[0012] 作為本實用新型靜電保護二極管的一種優化的結構,第一導電類型的擴散區為P+ 擴散區,第二導電類型的擴散區為N+擴散區。
[0013] 作為本實用新型靜電保護二極管的一種優化的結構,第一導電類型的擴散區為N+ 擴散區,第二導電類型的擴散區為P+擴散區。
[0014] 作為本實用新型靜電保護二極管的一種優化的結構,所述第一導電類型的擴散區 和第二導電類型的擴散區呈方形結構。
[0015] 作為本實用新型靜電保護二極管的一種優化的結構,所述第一導電類型的擴散區 和第二導電類型的擴散區上形成有用于引出所述第一導電類型的擴散區和第二導電類型 的擴散區的接觸孔。
[0016] 作為本實用新型靜電保護二極管的一種優化的結構,所述第一導電類型的擴散區 和第二導電類型的擴散區形成于同一襯底上。
[0017] 作為本實用新型靜電保護二極管的一種優化的結構,所述第一導電類型的擴散區 和第二導電類型的擴散區之間的間隔等于最小設計規則,所述最小設計規則為工藝允許的 最小尺寸。
[0018] 如上所述,本實用新型的靜電保護二極管,包括:第一導電類型的擴散區和第二導 電類型的擴散區;所述第一導電類型的擴散區包圍至少兩個所述第二導電類型的擴散區; 或者所述第一導電類型的擴散區和第二導電類型的擴散區間隔排列形成陣列結構。所述二 極管還包括環繞在第一導電類型的擴散區和第二導電類型的擴散區周圍的虛擬多晶硅柵。 本實用新型的二極管中,單位面積的二極管擴散區的側邊周長大幅增大,P+擴散區與N+擴 散區的寬度以及P+擴散區與N+擴散區之間的距離只需要滿足最小設計尺寸。另外,本實用 新型的結構解決了多晶硅柵密度不均帶來的工藝影響,在有限的面積里實現更優秀的ESD 保護。
【附圖說明】
[0019] 圖1顯示為二極管的電路符號示意圖。
[0020] 圖2顯示為現有技術中的靜電保護二極管的版圖示意圖。
[0021] 圖3顯示為本實用新型靜電保護二極管的一種實施結構示意圖。
[0022] 圖4顯示為本實用新型靜電保護二極管的另一種實施結構示意圖。
[0023] 圖5顯示為本實用新型靜電保護二極管的又一種實施結構示意圖。
[0024] 元件標號說明
[0025]1 第一導電類型的擴散區
[0026] 2 第二導電類型的擴散區
[0027] 3 虛擬多晶硅柵
[0028] 4 接觸孔
[0029]SM 間距
[0030]ΙΑP+擴散區
[0031] 2AN+擴散區
【具體實施方式】
[0032] 以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式,熟悉此技術的人士可由本 說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0033] 請參閱附圖。須知,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配 合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本實用新型可 實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調 整,在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本實用新型所 揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、 "中間"及"一"等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本實用新型可實施的范圍, 其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0034] 實施例一
[0035] 本實施例提供一種靜電保護二極管,所述二極管至少包括第一導電類型的擴散區 1和第二導電類型的擴散區2。
[0036] 所述第一導電類型的擴散區1包圍至少兩個所述第二導電類型的擴散區2。具體 地,如圖3所示,所述第一導電類型的擴散區1中包圍著4個所述第二導電類型的擴散區2。 如圖4所示,所述第一導電類型的擴散區1中包圍著9個所述第二導電類型的擴散區2。在 所述第一導電類型的擴散區1和第二導電類型的擴