一種處理二極管的方法和二極管技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及處理二極管的方法和二極管，該方法用于在包含第一雜質(zhì)的襯底上形成場氧化區(qū)、有源區(qū)和過渡區(qū)；其中，所述場氧化區(qū)和有源區(qū)之間為過渡區(qū)；沉積多晶硅后，通過刻蝕工藝在所述有源區(qū)內(nèi)形成柵極層，以及形成覆蓋所述過渡區(qū)的阻擋層；進(jìn)行第二雜質(zhì)注入形成二極管。使用本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施例提供的處理二極管的方法和二極管，在過渡區(qū)上覆蓋阻擋層后再注入第二雜質(zhì)，使得該第二雜質(zhì)無法進(jìn)行過渡區(qū)對應(yīng)的襯底內(nèi)，由此形成的二極管極其接近理想狀態(tài)的PN結(jié)，從而整體提高了二極管的性能，降低了反向漏電流。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體
，特別涉及一種處理二極管的方法和二極管。
技術(shù)介紹
在集成電路設(shè)計(jì)中，常常設(shè)計(jì)一個(gè)PN結(jié)形成的二極管作為電路輸入端和輸出端(In/Out)的ESD(Electro-Static discharge,靜電放電)的保護(hù)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是利用二極管的正向?qū)ê头聪蚪刂沟奶匦裕缭诎l(fā)生瞬間靜電放電的時(shí)候，二極管正向?qū)ǎ⒏邏捍箅娏麽尫诺浇拥囟耍瑥亩苊釫SD產(chǎn)生的大電流進(jìn)入的電路內(nèi)部，燒毀器件；當(dāng)沒有發(fā)生靜電放電的時(shí)候，該二極管需要反向截止，并且要求反向漏電要足夠的小，以保證電路的輸入輸出信號(hào)正常的工作。因此，如何使得在處理二極管的過程中，盡可能地減小反向漏電量，從而整體提高了二極管的性能，是業(yè)界一直努力想要解決的一個(gè)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實(shí)施例提供的一種處理二極管的方法和二極管，用以降低二極管的反向漏電量，從而提高了二極管的整體性能。本專利技術(shù)實(shí)施例提供的一種處理二極管的方法，包括在包含第一雜質(zhì)的襯底上形成場氧化區(qū)、有源區(qū)和過渡區(qū)；其中，所述場氧化區(qū)和有源區(qū)之間為過渡區(qū)；沉積多晶硅后，通過刻蝕工藝在所述有源區(qū)內(nèi)形成柵極層，以及形成覆蓋所述過渡區(qū)的阻擋層；進(jìn)行第二雜質(zhì)注入形成二極管。較佳的，所述第一雜質(zhì)為磷P時(shí)，第二雜質(zhì)為硼B(yǎng) ;所述第二雜質(zhì)為硼B(yǎng)時(shí)，第二雜質(zhì)為磷P。較佳的，所述在包含第一雜質(zhì)的襯底上形成場氧化區(qū)、有源區(qū)和過渡區(qū)，包括在所述包含第一雜質(zhì)的襯底上進(jìn)行場氧化，形成第一層氧化膜；沉積氮化硅后，刻蝕形成沉積氮化硅區(qū)域和未氮化硅沉積區(qū)，再次進(jìn)行場氧化，在未沉積氮化硅的區(qū)域形成第二層氧化膜；所述未沉積氮化硅的區(qū)域經(jīng)過再次場氧化后，形成場氧化區(qū)；所述沉積氮化硅的區(qū)域，形成有源區(qū)；所述沉積氮化硅的區(qū)域的邊緣形成過渡區(qū)。較佳的，所述場氧化區(qū)的氧化膜厚度大于所述過渡區(qū)的氧化膜厚度；所述過渡區(qū)的氧化膜厚度大于所述有源區(qū)的氧化膜厚度。較佳的，所述沉積多晶硅之前還包括去除所述氮化硅。較佳的，所述通過刻蝕工藝在所述有源區(qū)內(nèi)形成柵極層，包括按照預(yù)置的二極管版圖，通過刻蝕工藝在所述有源區(qū)內(nèi)形成柵極層，所述柵極層包括一個(gè)柵極或一個(gè)以上相分離的柵極。較佳的，所述形成覆蓋所述過渡區(qū)的阻擋層，包括通過刻蝕工藝，保留所述過渡區(qū)上表面覆蓋的多晶硅，形成阻擋層；所述阻擋層用于阻擋所述第二雜質(zhì)的注入。較佳的，所述進(jìn)行第二雜質(zhì)注入形成二極管，包括對所述襯底進(jìn)行第二雜質(zhì)注入，所述第二雜質(zhì)注入到除所述場氧化區(qū)、柵極層和阻擋層之外的區(qū)域。 本專利技術(shù)實(shí)施例提供的一種二極管，使用上述方法制作。本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種處理二極管的方法和二極管，該方法用于在包含第一雜質(zhì)的襯底上形成場氧化區(qū)、有源區(qū)和過渡區(qū)；其中，所述場氧化區(qū)和有源區(qū)之間為過渡區(qū)；沉積多晶硅后，通過刻蝕工藝在所述有源區(qū)內(nèi)形成柵極層，以及形成覆蓋所述過渡區(qū)的阻擋層；進(jìn)行第二雜質(zhì)注入形成二極管。使用本專利技術(shù)實(shí)施例提供的處理二極管的方法和二極管，在過渡區(qū)上覆蓋阻擋層后再注入第二雜質(zhì)，使得該第二雜質(zhì)無法進(jìn)行過渡區(qū)對應(yīng)的襯 底內(nèi)，由此形成的二極管極其接近理想狀態(tài)的PN結(jié)，從而整體提高了二極管的性能，降低了反向漏電流。附圖說明圖I為靜電放電保護(hù)二極管的等效電路圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例中處理二極管的方法流程示意圖；圖3a-圖3f為本專利技術(shù)實(shí)施例中處理二極管的流程示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中處理二極管的示意圖；圖5為PN-N+型二極管結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本專利技術(shù)實(shí)施例中PN+型二極管結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本專利技術(shù)實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。多數(shù)電路設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)使用二極管作為電路的輸入端、輸出端的靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)。如圖I所示，為靜電放電保護(hù)二極管的等效電路圖，電路輸入端和內(nèi)部電路的連接處，在器件內(nèi)部工作電壓VDD和接地端電壓VSS之間串聯(lián)兩個(gè)二極管。設(shè)靠近VDD側(cè)的二極管為第一二極管，靠近VSS側(cè)的二極管為第二二極管，當(dāng)電路輸入端輸入正向的靜電流(例如電壓大于VDD電壓加0.7伏)時(shí)，該結(jié)構(gòu)中第一二極管實(shí)現(xiàn)正向?qū)ǎ瑢㈦娏鲝腣DD端泄放出去，避免了該電流流到內(nèi)部電路；同樣當(dāng)電路輸入端輸入負(fù)向的靜電電流時(shí)(例如電壓小于VSS電壓減O. 7伏)，該結(jié)構(gòu)中第二二極管實(shí)現(xiàn)正向?qū)ǎ瑢㈦娏鲝腣SS端泄放出去，避免了該電流流到內(nèi)部電路。當(dāng)電路輸入壓輸入正常電壓信號(hào)(例如VSS-07V <輸入電壓Vin < VDD+0. 7V)時(shí)，該結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)二極管都處于反向截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)需要二極管的反向漏電流需要足夠的小，以保證輸入信號(hào)不會(huì)因?yàn)樵撀╇娏鞯挠绊懀l(fā)生失真并使內(nèi)部電路不能識(shí)別，從而導(dǎo)致輸入錯(cuò)誤。所以在正常工作狀況下，保護(hù)二極管的反向漏電流越小越好。 使用本專利技術(shù)實(shí)施例提供的處理二極管的方法，可以降低二極管的反向漏電流，具體過程如圖2所示，包括以下步驟步驟201、在包含第一雜質(zhì)的襯底上形成場氧化區(qū)、有源區(qū)和過渡區(qū)；其中，場氧化區(qū)和有源區(qū)之間為過渡區(qū)；具體的，在包含第一雜質(zhì)的襯底上進(jìn)行場氧化，形成第一層氧化膜；沉積氮化硅，經(jīng)過光刻定義和干法刻 蝕等工藝后，形成沉積氮化硅區(qū)域和未氮化硅沉積區(qū)，再次進(jìn)行場氧化，在未沉積氮化硅的區(qū)域形成第二層氧化膜。覆蓋了氮化硅的區(qū)域不具備產(chǎn)生氧化的條件，因此無法產(chǎn)生氧化層。那么，未沉積氮化硅的區(qū)域經(jīng)過再次場氧化后，形成場氧化區(qū)；沉積氮化硅的區(qū)域，形成有源區(qū)。但是，在該沉積氮化硅區(qū)域的邊緣，還可以接觸到空氣，會(huì)產(chǎn)生部分氧化的現(xiàn)象，由此出現(xiàn)一個(gè)過渡區(qū)域，該過渡區(qū)域中的氧化層厚度，在場氧化區(qū)到有源區(qū)的方向，逐漸變小，即沉積氮化硅的區(qū)域的邊緣形成過渡區(qū)。該場氧化區(qū)的氧化膜厚度大于過渡區(qū)的氧化膜厚度；過渡區(qū)的氧化膜厚度大于有源區(qū)的氧化膜厚度。步驟202、沉積多晶硅后，通過刻蝕工藝在有源區(qū)內(nèi)形成柵極層，以及形成覆蓋過渡區(qū)的阻擋層；具體的，去除上述氮化硅后，沉積多晶硅，然后按照預(yù)置的二極管版圖，通過刻蝕工藝在有源區(qū)內(nèi)形成柵極層，該柵極層包括一個(gè)柵極或一個(gè)以上相分離的柵極。同時(shí)，通過刻蝕工藝，保留過渡區(qū)上表面覆蓋的多晶硅，形成阻擋層；該阻擋層用于阻擋第二雜質(zhì)的注入。步驟203、進(jìn)行第二雜質(zhì)注入形成二極管。具體的，經(jīng)過步驟201、202后，對上述襯底進(jìn)行第二雜質(zhì)注入，由于該第二雜質(zhì)無法通過場氧化區(qū)、柵極層和阻擋層進(jìn)入襯底，所以第二雜質(zhì)只能注入到除場氧化區(qū)、柵極層和阻擋層之外的區(qū)域。上述第一雜質(zhì)為磷P時(shí)，第二雜質(zhì)為硼B(yǎng) ;上述第二雜質(zhì)為硼B(yǎng)時(shí)，第二雜質(zhì)為磷P。通過上述描述可知，使用本專利技術(shù)實(shí)施例提供的處理二極管的方法，通過在過渡區(qū)上覆蓋阻擋層后再注入第二雜質(zhì)，使得該第二雜質(zhì)無法進(jìn)行過渡區(qū)對應(yīng)的襯底內(nèi)，由此形成的二極管極其接近理想狀態(tài)的PN結(jié)，從而整體提高了二極管的性能，降低了反向漏電流。以襯底為P的二極管為例，對本專利技術(shù)實(shí)施例提供的處理二極管的方法進(jìn)行詳細(xì)說明，如圖3a所示，在P型襯底I上進(jìn)行場氧化，形成第一層氧化膜2 ;如圖3b所示，在形成的第一層氧化膜2上沉積氮化硅3，該氮化硅3沉積的區(qū)域?qū)?yīng)二極管版圖中的有源區(qū)；如圖3c所示，再次進(jìn)行場氧化，在未沉積氮化硅3的區(qū)域形成第二層氧化膜4。覆蓋了氮化硅3的區(qū)域不具備產(chǎn)生氧化的條件，因此無法產(chǎn)生氧化層。那么，未沉積氮化硅3的區(qū)域經(jīng)過再次場氧化后，形成場氧化區(qū)5 ;沉積氮化硅3的區(qū)域，形成有源區(qū)6。但是，在該沉積氮化硅3區(qū)域的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種處理二極管的方法，其特征在于，該方法包括：在包含第一雜質(zhì)的襯底上形成場氧化區(qū)、有源區(qū)和過渡區(qū)；其中，所述場氧化區(qū)和有源區(qū)之間為過渡區(qū)；沉積多晶硅后，通過刻蝕工藝在所述有源區(qū)內(nèi)形成柵極層，以及形成覆蓋所述過渡區(qū)的阻擋層；進(jìn)行第二雜質(zhì)注入形成二極管。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉文正，趙宇，
申請(專利權(quán))人：北大方正集團(tuán)有限公司，深圳方正微電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：