一种静电保护二极管的制作方法

文档序号:10101052阅读:679来源:国知局
一种静电保护二极管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及半导体集成电路器件,特别是涉及一种静电保护二极管。
【背景技术】
[0002] 静电对于电子产品的伤害一直是不易解决的问题,尤其是在高频电路的应用中。 为了不影响产品的正常工作性能,电路的输入输出端口需要设置具有较强的电流泻放能力 的静电保护器件。
[0003] 二级管(Diode)是业界普遍使用的静电放电(ESD)器件,它是个两端器件,如图1 所示为二极管的电路符号,其两端分别为正极(anode)和负极(cathode)。如图2所示现有 技术中用于静电放电的二极管版图结构,包括:P+扩散区1A和N+扩散区2A,所述P+扩散区 和N+扩散区相互平行,其间隔SM必须远远大于最小设计规则(Minimaldesignrule),其 电性原理是:电流从正极流向负极;其ESD工作原理为:电流通过所述P+扩散区和N+扩散 区进行放电。二极管的放电效果与所述P+扩散区和N+扩散区的侧面周长有着直接关系,在 大电流高电场的情况下,侧边放电是主要通道,侧边周长对放电的影响大于底面积的影响。
[0004] 图2所示的二极管的版图设计为状结构,其存在两方面问题:
[0005] 1.P+扩散区与N+扩散区之间的距离SAA要求远大于minimaldesignrule,来保证 二极管本身不会被ESD大电流打坏,这同时影响了周长与底面积的有效性,并且这种二极 管占用的大量的芯片面积,造成芯片面积的浪费。
[0006] 2.对于先进工艺,管子密集度越高,对均匀性的要求就越高,理想状态是整个版图 设计中均匀分布,从而得到完全平整的晶圆。现有图2中的多晶硅栅(Poly)的密度偏低甚 至为0,密度的不一致会导致刻蚀深度存在高低不均,从而进一步导致CMP过后整片晶圆的 厚薄不均。
[0007] 因此,如何在有限的芯片面积上既实现ESD能力的最优化又满足多晶硅栅密度的 要求成为重要课题。 【实用新型内容】
[0008] 鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种静电保护二极 管,用于解决现有技术中用于静电保护的二极管占用芯片面积大、且多晶硅栅的密度不均 匀的问题。
[0009] 为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种静电保护二极管,所述二 极管至少包括:第一导电类型的扩散区和第二导电类型的扩散区;
[0010] 所述第一导电类型的扩散区包围至少两个所述第二导电类型的扩散区;或者所述 第一导电类型的扩散区和第二导电类型的扩散区间隔排列形成阵列结构。
[0011] 作为本实用新型静电保护二极管的一种优化的结构,所述二极管还包括环绕在所 述第一导电类型的扩散区和第二导电类型的扩散区周围的虚拟多晶硅栅。
[0012] 作为本实用新型静电保护二极管的一种优化的结构,第一导电类型的扩散区为P+ 扩散区,第二导电类型的扩散区为N+扩散区。
[0013] 作为本实用新型静电保护二极管的一种优化的结构,第一导电类型的扩散区为N+ 扩散区,第二导电类型的扩散区为P+扩散区。
[0014] 作为本实用新型静电保护二极管的一种优化的结构,所述第一导电类型的扩散区 和第二导电类型的扩散区呈方形结构。
[0015] 作为本实用新型静电保护二极管的一种优化的结构,所述第一导电类型的扩散区 和第二导电类型的扩散区上形成有用于引出所述第一导电类型的扩散区和第二导电类型 的扩散区的接触孔。
[0016] 作为本实用新型静电保护二极管的一种优化的结构,所述第一导电类型的扩散区 和第二导电类型的扩散区形成于同一衬底上。
[0017] 作为本实用新型静电保护二极管的一种优化的结构,所述第一导电类型的扩散区 和第二导电类型的扩散区之间的间隔等于最小设计规则,所述最小设计规则为工艺允许的 最小尺寸。
[0018] 如上所述,本实用新型的静电保护二极管,包括:第一导电类型的扩散区和第二导 电类型的扩散区;所述第一导电类型的扩散区包围至少两个所述第二导电类型的扩散区; 或者所述第一导电类型的扩散区和第二导电类型的扩散区间隔排列形成阵列结构。所述二 极管还包括环绕在第一导电类型的扩散区和第二导电类型的扩散区周围的虚拟多晶硅栅。 本实用新型的二极管中,单位面积的二极管扩散区的侧边周长大幅增大,P+扩散区与N+扩 散区的宽度以及P+扩散区与N+扩散区之间的距离只需要满足最小设计尺寸。另外,本实用 新型的结构解决了多晶硅栅密度不均带来的工艺影响,在有限的面积里实现更优秀的ESD 保护。
【附图说明】
[0019] 图1显示为二极管的电路符号示意图。
[0020] 图2显示为现有技术中的静电保护二极管的版图示意图。
[0021] 图3显示为本实用新型静电保护二极管的一种实施结构示意图。
[0022] 图4显示为本实用新型静电保护二极管的另一种实施结构示意图。
[0023] 图5显示为本实用新型静电保护二极管的又一种实施结构示意图。
[0024] 元件标号说明
[0025]1 第一导电类型的扩散区
[0026] 2 第二导电类型的扩散区
[0027] 3 虚拟多晶硅栅
[0028] 4 接触孔
[0029]SM 间距
[0030]ΙΑP+扩散区
[0031] 2AN+扩散区
【具体实施方式】
[0032] 以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本 说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0033] 请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配 合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可 实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调 整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所 揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、 "中间"及"一"等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围, 其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0034] 实施例一
[0035] 本实施例提供一种静电保护二极管,所述二极管至少包括第一导电类型的扩散区 1和第二导电类型的扩散区2。
[0036] 所述第一导电类型的扩散区1包围至少两个所述第二导电类型的扩散区2。具体 地,如图3所示,所述第一导电类型的扩散区1中包围着4个所述第二导电类型的扩散区2。 如图4所示,所述第一导电类型的扩散区1中包围着9个所述第二导电类型的扩散区2。在 所述第一导电类型的扩散区1和第二导电类型的扩
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