[发明专利]静电放电保护结构及其形成方法

说明书

一种静电放电保护结构及其形成方法，所述静电放电保护结构包括：基底，所述基底表面形成有鳍部；横跨所述鳍部的第一栅极结构；位于所述第一栅极结构一侧鳍部中的第一掺杂区；位于所述第一栅极结构另一侧鳍部中的第二掺杂区；位于所述第一掺杂区表面的第一导电结构；位于所述第二掺杂区表面的第二导电结构；位于所述第一栅极结构上，且与所述第一栅极结构相接触的第一散热结构。本发明通过在第一栅极结构上设置与第一栅极结构相接触的第一散热结构，将第一栅极结构上的热量导出，能够实现所述第一栅极结构的热量通过所述散热结构的热传导而散逸，缓解了所述静电放电保护结构的自发热问题，提高了静电放电保护结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种静电放电保护结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体芯片的运用越来越广泛，导致半导体芯片受到静电损伤的因素也越来越多。在现有的芯片设计中，常采用静电放电(ESD，Electrostatic Discharge)保护电路以减少芯片损伤。现有的静电放电保护电路的设计和应用包括：栅接地的N型场效应晶体管(Gate Grounded NMOS，简称GGNMOS)保护电路、可控硅(Silicon Controlled Rectifier，简称SCR)保护电路、横向扩散场效应晶体管(Laterally Diffused MOS，简称LDMOS)保护电路、双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor，简称BJT)保护电路等。

随着半导体技术的发展，使得半导体器件的尺寸不断缩小，器件密度不断提高，现有技术发展了鳍式场效应晶体管，但是鳍式场效应晶体管中的静电放电保护结构存在性能不稳定的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种静电放电保护结构及其形成方法，以提高静电放电保护结构的性能稳定性。

为解决上述问题，本发明提供一种静电放电保护结构，包括：

基底，所述基底表面形成有鳍部；

横跨所述鳍部的第一栅极结构，所述第一栅极结构覆盖所述鳍部的部分侧壁和顶部表面；

位于所述第一栅极结构一侧鳍部中的第一掺杂区，所述第一掺杂区内具有第一类型离子；

位于所述第一栅极结构另一侧鳍部中的第二掺杂区，所述第二掺杂区内具有第二类型离子；

位于所述第一掺杂区表面的第一导电结构，用于输入第一电压信号；

位于所述第二掺杂区表面的第二导电结构，用于输入第二电压信号，所述第二电压信号和所述第一电压信号不相等；

位于所述第一栅极结构上，且与所述第一栅极结构相接触的第一散热结构。

可选的，所述第一散热结构包括：位于第一栅极结构表面与所述第一栅极结构相接触的第一插塞，以及位于所述第一插塞上与所述第一插塞相接触的第一散热层。

可选的，所述第一插塞在所述第一栅极结构顶部表面的投影面积与所述第一栅极结构顶部表面积的比值在1/3到1范围内。

可选的，所述第一栅极结构包括第一栅电极，所述第一栅电极材料包括多晶硅或金属；所述第一插塞位于所述第一栅电极顶部表面。

可选的，所述第一散热层与所述第一导电结构相连导通。

可选的，所述第一插塞的材料包括钨或铝；所述第一散热层的材料包括钨或铝。

可选的，所述静电放电保护结构还包括：位于第一掺杂区远离第一栅极结构一侧的第二栅极结构，所述第二栅极结构横跨所述鳍部，且覆盖所述鳍部的部分侧壁和顶部表面；位于所述第二栅极结构未设置有所述第一掺杂区一侧的第三掺杂区，所述第三掺杂区内具有第二类型离子；位于所述第二栅极结构上，且与所述第二栅极结构相接触的第二散热结构。