[发明专利]ESD保护电路及其制造方法

权利要求书

1.一种ESD保护电路，其特征是，p型重掺杂衬底(10)之上为p型外延层(12)；在p型外延层(12)和/或p型重掺杂衬底(10)之中至少具有两个独立的n阱(13a)、(13b)；所述p型外延层(12)中具有多个隔离区(14)，所述多个隔离区(14)将n阱(13a)、(13b)之间相互隔离；所述n阱(13a)和/或p型重掺杂衬底(10)之中具有n型重掺杂齐纳离子注入区(11)；所述n阱(13a)中具有p型重掺杂区(15a)；所述n阱(13b)中具有n型重掺杂区(16)；所述隔离区(14)和p型重掺杂区(15a)、(15b)之上为导电层(17)接输入输出电信号；所述p型重掺杂衬底(10)通过导电层(18)接地。

2.根据权利要求1所述的ESD保护电路，其特征是，所述n型重掺杂齐纳离子注入区(11)和p型重掺杂衬底(10)构成齐纳二极管(21)；所述p型重掺杂区(15a)和n阱(13a)构成第一二极管(22)；所述n阱(13b)和p型重掺杂衬底(10)构成第二二极管(23)；所述ESD保护电路的等效电路包括并联的第一支路和第二支路，所述第一支路为齐纳二极管(21)和第一二极管(22)串联，所述第二支路为第二二极管(23)。

3.如权利要求1所述的ESD保护电路的制造方法，其特征是，包括如下步骤：

第1步，以离子注入工艺形成p型重掺杂衬底(10)，所述p型重掺杂衬底(10)的底部通过导电层(18)接地；

第2步，在p型重掺杂衬底(10)之中以离子注入工艺形成n型重掺杂齐纳离子注入区(11)，所述n型重掺杂齐纳离子注入区(11)和p型重掺杂衬底(10)构成了齐纳二极管(21)；

第3步，在p型重掺杂衬底(10)之上生长p型外延层(12)；

第4步，在p型外延层(12)和/或p型重掺杂衬底(10)之中以离子注入工艺形成至少两个独立的n阱(13a)、(13b)；

第5步，在p型外延层(12)的上表面形成多个隔离区(14)，对所述n阱(13a)、(13b)之间进行隔离；

第6步，在所述n阱(13a)、(13b)中以离子注入工艺分别形成p型重掺杂区(15a)、(15b)；

第7步，在所述n阱(13b)中的p型重掺杂区(15b)的位置以离子注入工艺形成n型重掺杂区(16)，所述n型重掺杂区(16)完全将原p型重掺杂区(15b)覆盖；

第8步，在硅片表面形成一层导电层(17)连接输入输出电信号。

4.根据权利要求3所述的ESD保护电路的制造方法，其特征是，所述方法第1步中，所述p型重掺杂衬底(10)中p型杂质的体浓度为1×10¹⁹～1×10²⁰个原子/立方厘米。

5.根据权利要求3所述的ESD保护电路的制造方法，其特征是，所述方法第2步中，离子注入n型杂质，离子注入剂量为5×10¹⁴～5×10¹⁵原子/平方厘米。

6.根据权利要求3所述的ESD保护电路的制造方法，其特征是，所述方法第3步中，所述p型外延层(12)的厚度为4～5μm。

7.根据权利要求3所述的ESD保护电路的制造方法，其特征是，所述方法第4步中，离子注入n型杂质，离子注入剂量为1×10¹²～1×10¹³原子/平方厘米。

8.根据权利要求3所述的ESD保护电路的制造方法，其特征是，所述方法第6步中，离子注入p型杂质，离子注入剂量为1×10¹⁵～5×10¹⁵原子/平方厘米。

9.根据权利要求3所述的ESD保护电路的制造方法，其特征是，所述方法第7步中，离子注入n型杂质，离子注入剂量为1×10¹⁵～5×10¹⁵原子/平方厘米，且离子注入剂量大于所述方法第6步中离子注入剂量。

10.根据权利要求3所述的ESD保护电路的制造方法，其特征是，所述方法第6步、第7步替换为：

第6’步，在所述n阱(13a)中以离子注入工艺形成p型重掺杂区(15a)；

第7’步，在所述n阱(13b)中以离子注入工艺形成n型重掺杂区(16)。