[发明专利]静电防护元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电防护元件及其制造方法，特别是指一种具有纵向延伸掺杂结构的静电防护元件及其制造方法。

背景技术

图1A-1E显示现有技术的N型金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，MOS)元件制造流程的剖视图。如图1A-1E所示，于基板11中形成绝缘结构12a及P型井区12b，以定义元件区100。于元件区100中，形成栅极13、漏极轻掺杂结构14、源极15a、与漏极15b。其中，P型井区12b可为基板11本身；栅极13包含介电层13a、堆栈层13b、与间隔层13c；而漏极轻掺杂结构14、源极15a、与漏极15b由微影技术定义各区域，并分别以离子植入技术，将N型杂质，以加速离子的形式，植入定义的区域内。这种N型MOS元件可以作为一种静电防护元件，亦即当制造测试或应用的环境中，漏极接触到过高的静电压时，于该静电防护元件中形成通路，而释放或减少此过高的静电压，以保护其它元件或电路。静电防护元件的耐压能力根据其元件特性参数来决定，而元件特性参数经常受到制程参数的限制。详言之，静电防护元件通常需要与较低操作电压的一般元件整合于同一基板上，为配合较低操作电压元件的制程，需要以相同的离子植入参数来制作静电防护元件和其它低压元件，使得静电防护元件的离子植入参数受到限制，也就限制了静电防护电压，而限制了元件的应用范围。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种静电防护元件及其制造方法，在不增加制程步骤的情况下，提高元件的静电防护电压，增加元件的保护与应用范围。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种静电防护元件及其制造方法。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种静电防护元件，形成于一基板的一元件区中，包含：一栅极，位于该基板元件区上；一源极与一漏极，位于该栅极下方的外部两侧；以及与该源极与漏极相同传导型态的二纵向延伸掺杂结构，分别位于该源极与漏极下方，并分别与该源极与漏极连接，以使源极与漏极相互导通时，部分电流经由该纵向延伸掺杂结构导通，以提高该静电防护元件的静电防护电压。

上述静电防护元件，该基板中可更包含一另一传导型态的元件，其具有一与该源极与漏极相同传导型态的掺杂区，且该纵向延伸掺杂结构利用形成该掺杂区的光罩与杂质掺杂制程所形成。其中，该掺杂区可为一井区或一反穿隧效应区。

上述静电防护元件，该纵向延伸掺杂结构，由剖视图视之，其宽度在靠近栅极方向上，宜小于该源极与漏极一预设长度。

就另一观点，本发明也提供了一种静电防护元件制造方法，包含：提供一基板，并于该基板中定义元件区；于该基板上形成一栅极；于该栅极下方的外部两侧形成源极与漏极；以及于该源极与漏极下方，分别形成与该源极与漏极相同传导型态的二纵向延伸掺杂结构，并分别与该源极与漏极连接，以使得当源极与漏极相互导通时，部分电流经由该纵向延伸掺杂结构导通，以提高该静电防护元件的静电防护电压。

就再另一个观点言，本发明也提供了另一种静电防护元件，形成于一基板的一元件区中，包含：一栅极，位于该基板元件区上；一源极与一漏极，位于该栅极下方的外部两侧；一与该源极与漏极相同传导型态的纵向延伸掺杂结构，位于该源极或该漏极下方，并与该源极或该漏极连接，以使源极与漏极相互导通时，部分电流经由该纵向延伸掺杂结构导通，以提高该静电防护元件的静电防护电压；以及一与该源极与漏极相同传导型态的埋层，位于该纵向延伸掺杂结构下方，并与该纵向延伸掺杂结构连接；其中，当该纵向延伸掺杂结构同时存在于该源极与漏极下方时，该埋层仅与其中的一纵向延伸掺杂结构连接。

就再又一个观点言，本发明也提供了另一种静电防护元件制造方法，包含：提供一基板，并于该基板中定义一元件区；于该基板上形成一栅极；于该栅极下方的外部两侧形成源极与漏极；于该源极与漏极下方，形成与该源极与漏极相同传导型态的一纵向延伸掺杂结构，并与该源极或漏极连接，以使得当源极与漏极相互导通时，部分电流经由该纵向延伸掺杂结构导通，以提高该静电防护元件的静电防护电压；以及一与该源极与漏极相同传导型态的埋层，位于该纵向延伸掺杂结构下方，并与该纵向延伸掺杂结构连接；其中，当该纵向延伸掺杂结构同时存在于该源极与漏极下方时，该埋层仅与其中的一纵向延伸掺杂结构连接。

上述静电防护元件，该基板中可更包含一另一传导型态的元件，其具有一与该源极与漏极相同传导型态的掺杂区，且该纵向延伸掺杂结构利用形成该掺杂区的光罩所形成。