静电放电保护器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明构思涉及静电放电(ESD)保护器件。更具体地，本发明构思涉及鳍式场效应晶体管(finFET)型ESD保护器件。
【背景技术】
[0002]ESD保护器件可以具有形成为彼此间隔开的栅结构。在finFET型ESD装置中，这些栅结构可以彼此间隔开相对大的距离。可以生长外延层来填充栅结构之间的凹陷，并且接触插塞可以形成在外延层上。外部电压可以施加到接触插塞以有利于栅结构的静电放电。
【发明内容】
[0003]根据按照本发明构思的实施方式，提供一种ESD保护器件，该ESD保护器件包括:基板，包括在第一方向上延伸的有源鳍；多个栅结构，每个栅结构在与第一方向成一角度的第二方向上延伸并分别覆盖有源鳍的部分；外延层，在有源鳍的位于栅结构之间的部分上；杂质区，在外延层下面；以及接触插塞，接触外延层的顶部，其中杂质区在第一方向上的中央部分比杂质区的的边缘部分厚，杂质区的边缘部分在第一方向上位于中央部分的侧部，接触插塞位于杂质区的中央部分之上。
[0004]根据按照本发明构思的另一实施方式，提供一种静电放电(ESD)保护器件，该ESD保护器件包括:基板，包括在第一方向上延伸的有源鳍；多个栅结构，布置在第一方向上，每个栅结构在与第一方向成给定角度的第二方向上延伸并覆盖有源鳍的相应部分；外延层，在有源鳍的位于栅结构中的相邻栅结构之间的部分上具有在第一方向上彼此间隔开的部分；第一杂质区，在外延层的所述部分之间的有源鳍的上部处；以及接触插塞，接触杂质区的顶部。
[0005]根据按照本发明构思的另一实施方式，提供一种静电放电(ESD)保护器件，该ESD保护器件包括:基板，包括在第一方向上纵向地延伸的有源鳍，基板在其中具有至少一个凹陷，该至少一个凹陷在有源鳍的至少上部中延伸，基板具有至少一个杂质区；成对栅结构，设置在有源鳍上，所述栅结构在有源鳍的纵向方向上彼此间隔开，所述至少一个凹陷的每个在纵向方向上位于所述栅结构之间，所述至少一个杂质区的每个在纵向方向上位于有源鳍在所述栅结构之间的部分中；外延层，在所述栅结构的彼此面对的侧部的下部上延伸并延伸到所述至少一个凹陷的每个中；接触插塞，在所述栅结构之间竖直地延伸并接触外延层的顶部或者杂质区的顶部；以及隔离层，覆盖有源鳍的下部的相反两侧。
【附图说明】
[0006]通过以下结合附图的详细说明，根据本发明构思的实施方式将被更清楚地理解。图1至图67表示如这里所述的根据本发明构思的非限制性的实施方式。
[0007]图1是示出根据本发明构思的实施方式的静电放电(ESD)保护器件的平面图；
[0008]图2至图5是分别沿图1中的线A-A’、B_B’、C_C’和D_D’截取的截面图；
[0009]图6至图28示出根据本发明构思的制造ESD保护器件的方法的实施方式的各阶段，图6是平面图，图9、12、14、16、18、21、23和27是每个沿与图1的线A-A’相应的线截取的截面图，图7、15、19和24是每个沿与图1的线B-B’相应的线截取的截面图，图10、25和28是每个沿与图1的线C-C’相应的线截取的截面图，图20是沿与图1的线D-D’相应的线截取的截面图；
[0010]图29是示出根据本发明构思的实施方式的ESD保护器件的平面图；
[0011]图30至图33是分别沿图29中的线A-A’、B-B，、C-C’和D-D’截取的截面图；
[0012]图34是示出根据本发明构思的ESD保护器件的另一实施方式的平面图；
[0013]图35至图37是分别沿图34中的线A-A’、B-B’、C-C’和D-D’截取的截面图；
[0014]图38至图45示出根据本发明构思的制造ESD保护器件的方法的另一实施方式，图38、40和42是平面图，图39、41、43和45是沿相应的平面图的线A-A’截取的截面图，图44是沿相应的图42的平面图的线D-D’截取的截面图；
[0015]图46是示出根据本发明构思的实施方式的ESD保护器件的截面图；
[0016]图47是示出根据本发明构思的实施方式的制造ESD保护器件的方法的各阶段的截面图；
[0017]图48是示出根据本发明构思的ESD保护器件的另一实施方式的平面图；
[0018]图49,50至51是分别沿图48中的线A-A，、B-B，和D-D，截取的截面图；
[0019]图52是示出根据本发明构思的ESD保护器件的另一实施方式的平面图；
[0020]图53、54和55是分别沿图52的线A_A’、B-B’和D-D’截取的截面图；
[0021]图56至图63示出根据本发明构思的制造ESD保护器件的方法的另一实施方式的各阶段，图56、58和60是平面图，图57、59、61和63是沿相应的平面图的线A-A’截取的截面图，图62是沿对应于图52的线D-D’的方向截取的截面图；
[0022]图64是示出根据本发明构思的ESD保护器件的另一实施方式的平面图；以及
[0023]图65、66和67是分别沿图54的线A_A’、B_B’和D_D’截取的ESD保护器件的截面图。
【具体实施方式】
[0024]在下文将参照附图更充分地描述根据本发明构思的各种实施方式，在附图中示出了根据本发明构思的一些实施方式。然而，本发明构思可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为限于这里阐述的根据本发明构思的实施方式。而是，提供根据本发明构思的这些实施方式使得本说明书将全面和完整，并将本发明构思的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰，层和区域的尺寸及相对尺寸可以被夸大。
[0025]将理解，当一元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或联接到另一元件或层，或者可以存在插入元件或层。相反，当一元件被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，不存在插入的元件或层。术语“延伸”当未限制时将通常指具有线形形式的元件或特征的长度方向或纵向方向，也就是最大的尺寸，或者指层中的诸如开口、沟槽、凹陷等的特征的垂直方向，如上下文和附图将阐明的。相同的附图标记始终指代相同的元件。如这里所用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何及所有组合。
[0026]将理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三、第四等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区别开。因此，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不背离本发明构思的教导。
[0027]为了便于描述，这里可以使用空间关系术语诸如“在...之下”、“在...下面”、“下”、“上面”、“上”等来描述一个元件或特征与另一个(些)元件或特征如附图所示的关系。将理解，空间关系术语旨在涵盖除附图所示的取向之外器件在使用或操作中的不同的取向。例如，如果附图中的器件被翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“下面”或“之下”的元件将取向为在其他元件或特征“之上”。因此，示范性术语“在...下面”能够涵盖之上和之下两种取向。器件可以被另外地取向(旋转90度或在其他的取向)，这里使用的空间关系描述符被相应地解释。
[0028]这里使用的术语仅是为了描述根据本发明构思的特定实施方式的目的而并不旨在限制本发明构思。如这里所用的，单数形式“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。
[0029]这里参照截面图描述了根据本发明构思的实施方式，该截面图是根据本发明构思的理想化实施方式(和中间结构)的示意图。因而，例如由制造技术和/或公差引起的图示形状的偏离是可能发生的。因此，根据本发明构思的实施方式不应被解释为限于这里示出的区域的特定形状，而是包括例如由制造引起的形状偏差。例如，示出为矩形的注入区域将通常具有圆化或弯曲的特征和/或在其边缘处的注入浓度的梯度，而不是从注入区域至非注入区域的二元变化。同样地，通过注入形成的掩埋区可以导致在掩埋区与通过其发生注入的表面之间的区域内的一些注入。因此，附图中示出的区域在本质上是示意性的，它们的形状并非要示出器件的区域的实际形状，并非旨在限制本发明构思的范围。
[0030]除非另外限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将理解的，术语，诸如通用词典中限定的那些，应当被解释为具有与它们在相关技术的语境中的含义一致的含义，而不应被解释为理想化或过度形式化的含义，除非这里明确地如此限定。
[0031]现在将参照图1至图5详细描述根据本发明构思的静电放电(ESD)保护器件的实施方式。
[0032]ESD保护器件可以包括基板100、栅结构、外延层200、杂质区240和接触插塞330。ESD保护器件还可以包括隔离层120、栅间隔物160以及第一和第二绝缘中间层270和320。
[0033]基板100可以是硅基板、锗基板、硅锗基板、绝缘体上硅(SOI)基板、绝缘体上锗(GOI)基板等。基板100可以包括用P型杂质例如硼、铝等掺杂的阱区(未示出)和/或晕区(halo reg1n)(未示出)。
[0034]场区和有源区可以被限定在基板100中，场区的顶表面可以被隔离层120覆盖，有源区的顶表面可以被隔离层120暴露。有源区可以从隔离层120突出并具有鳍的形状从而在下文可以被称为有源鳍105。有源鳍105可以包括下部105b和上部105a，下部105b的侧部被隔离层120覆盖，上部105a的侧部不被隔离层120覆盖而是从隔离层120向上突出。
[0035]有源鳍105可以在基本上平行于基板100的顶表面的第一方向上延伸，多个有源鳍105可以在基本上平行于基板100的顶表面且与第一方向形成给定角度的第二方向上彼此间隔开。在示出的实施方式的示例中，第二方向与第一方向形成约90度的角度，因此第一方向和第二方向基本上彼此垂直。
[0036]隔离层120可以包括氧化物，例如硅氧化物。
[0037]在根据本发明构思的实施方式中，栅结构可以在每个有源鳍105的部分上方在第二方向上延伸，多个栅结构可以在第一方向上彼此间隔开。
[0038]在根据本发明构思的实施方式中，栅结构可以包括顺序地堆叠在有源鳍105和隔离层120上的栅绝缘层图案130、高k介电层图案290以及栅电极300。高k介电层图案290可以覆盖栅电极300的底部和侧部。栅绝缘层图案130可以包括氧化物，例如硅氧化物；高k介电层图案290可以包括具有高介电常数的金属氧化物，例如铪氧化物、钽氧化物、锆氧化物等；栅电极300可以包括具有低电阻的材料，例如金属诸如铝、铜、钽等或者其金属氮化物。
[0039]栅间隔物160可以形成在栅结构的侧部上，并可以包括氮化物，例如硅氮化物。
[0040]外延层200可以在凹陷180中形成在有源鳍105的位于栅结构之间的部分上。
[0041]在示出的根据本发明构思的实施方式中，凹陷180的底部设置在有源鳍105的下部105b的顶表面之下的水平处。替代地，凹陷180的底部可以设置在有源鳍105的上部105a的底部之上的水平处。
[0042]在根据本发明构思的实施方式中，外延层200可以在第一方向上延伸，如在平面图中看到的，其与栅结构相邻的部分可以相对宽。外延层200的上部在第二方向上的横截面可以具有五边形或六边形的形状。在根据本发明构思的实施方式中，外延层200的与栅结构相邻