[发明专利]静电保护器件及其形成方法

权利要求书

1.一种静电保护器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内形成有阱区；

在所述半导体衬底上形成有栅极结构；

刻蚀栅极结构一侧的半导体衬底，在栅极结构一侧的半导体衬底内形成凹槽；

在所述凹槽底部的半导体衬底表面形成第一半导体区，第一半导体区的掺杂类型与阱区的掺杂类型相同；

在所述第一半导体区上形成填充凹槽的第二半导体区，所述第一半导体区材料的晶格常数大于第二半导体区材料的晶格常数；

在栅极结构一侧的第二半导体区和半导体衬底内形成漏区，所述漏区的底部与第一半导体区接触，漏区的掺杂类型与阱区的掺杂类型相反；

在栅极结构另一侧的半导体衬底内形成源区，源区的掺杂类型与漏区的掺杂类型相同。

2.如权利要求1所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述第一半导体区材料的晶格常数与半导体衬底材料的晶格常数不相同。

3.如权利要求1所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述第一半导体区的材料为锗化硅、锗锡硅或锡化硅，所述第二半导体区的材料为硅或碳化硅。

4.如权利要求3所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述第一半导体区的形成过程为：对凹槽底部的半导体衬底中注入非晶化离子，所述注入的非晶化离子为锗离子或锡离子中的一种或者两者的组合；注入后进行退火工艺。

5.如权利要求4所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，注入锗离子时的注入能量为10～50Kev，注入剂量为5E14～5E15atom/cm²，注入角度为0～35°。

6.如权利要求4所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，注入锡离子时的注入能量为20～60Kev，注入剂量为5E13～1E15atom/cm²，注入角度为0～35°。

7.如权利要求4所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述退火工艺的温度为850～1150℃，时间为10s～10min，氛围为惰性气体。

8.如权利要求1所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述第一半导体区与漏区两者接触区域的晶格是失配的。

9.如权利要求8所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述第一半导体区与漏区两者接触区域的能带比漏区的能带以及阱区的能带窄。

10.如权利要求1所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述凹槽的边缘距离栅极结构的侧壁具有第一距离。

11.如权利要求10所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述第一距离为10nm～50nm，凹槽的深度为60nm～100nm。

12.如权利要求10所述的静电保护器件的形成方法，其特征在于，所述凹槽的形成过程为：形成覆盖所述栅极结构的侧壁和顶部表面以及部分半导体衬底表面的掩膜层，所述掩膜层中具有暴露出栅极结构一侧的部分半导体衬底表面的开口；以所述掩膜层为掩膜，沿开口刻蚀暴露的半导体衬底，在半导体衬底中形成凹槽。