[发明专利]应用锗硅工艺的多晶二极管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制作方法，具体涉及一种二极管及其制作方法。

背景技术

静电对于电子产品的伤害一直是不易解决的问题，基于不同的工艺、要求，我们寻找、优化不同结构以达到静电保护的要求。当今使用最多的静电保护结构多使用栅接地NMOS结构(GGNMOS，Ground Gate NMOS)。然而在使用锗硅材料的射频产品中，很多没有集成CMOS，基于成本考量，就大大限制了静电保护结构的使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多晶二极管，其采用现有锗硅工艺，可以作为静电保护结构使用。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种应用锗硅工艺的多晶二极管；包括：场氧化区域；在场氧化区域之上有第一层多晶硅；在第一层多晶硅之上设置有多晶锗硅层；在多晶锗硅层之上设置有第二层多晶硅；在所述第一层多晶硅和第二层多晶硅上引出金属层，在多晶锗硅层上引出金属层。

本发明的有益效果在于：基于已有的锗硅工艺，开发出异质结纵向二极管结构，可用于静电保护等运用。由于工艺流程没有增加，对于没有集成CMOS的锗硅产品提供了多一种的低成本解决方案，所述此单元器件有2个N-P接触面，即增大了N-P结面积，从而降低了器件所占的芯片面积。

本发明还提供了上述应用锗硅工艺的多晶二极管的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、制作场氧化区域；

步骤二、在场氧化区上制作第一多晶硅层；

步骤三、在第一多晶硅层两侧制作氧化物侧墙；

步骤四、在第一多晶硅层上部制作隔离区；

步骤五、在第一多晶硅层上部制作锗硅层，并锗硅层上部制作隔离区；

步骤六、在锗硅层上部制作第二多晶硅层；

步骤七、去除多余的锗硅和多晶硅；

步骤八、在锗硅层和第二多晶硅层两侧制作氧化物侧墙；

步骤九、在所述第一层多晶硅和第二层多晶硅上制作通孔引出金属层，在多晶锗硅层上制作通孔引出金属层。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述纵向多晶二极管结构的示意图；

图2是本发明实施例所述方法步骤一的示意图；

图3是本发明实施例所述方法步骤二的示意图；

图4是本发明实施例所述方法步骤三的示意图；

图5是本发明实施例所述方法步骤四的示意图；

图6是本发明实施例所述方法步骤五的示意图；

图7是本发明实施例所述方法步骤六的示意图；

图8是本发明实施例所述方法步骤七的示意图；

图9是本发明实施例所述方法步骤八的示意图；

图10是本发明实施例所述方法步骤九的示意图；

图11是本发明实施例所述方法的流程示意图；

图12是本发明实施例所述二极管应用在静电保护电路的示意图。

具体实施方式

本发明利用现有工艺中的N型的多晶硅(现有工艺中作为多晶硅电阻)，P型的多晶锗硅(现有工艺中作为异质结NPN二极管的基极)和N型多晶硅(现有工艺中作为异质结NPN二极管的发射极)堆叠可形成纵向多晶二极管。如图1所示的是本发明所述的新型多晶二极管结构。这个二极管的N极和P极为第一层多晶硅2、多晶锗硅3、第二层多晶硅10纵向堆叠而成。

在锗硅工艺中存在多层多晶硅、锗硅，分别有N型或P型掺杂。基于此工艺，本发明提出了一种新型的多晶二极管结构。这种结构可以用于静电保护。由于这种新结构是基于现有工艺设计的，不会增加额外的光罩、工艺流程，所以不会增加成本。基于已有的锗硅工艺，开发出异质结纵向二极管，可用于静电保护等运用。由于工艺流程没有增加，对于没有集成CMOS的锗硅产品提供了多一种的低成本解决方案。

本发明提供了一种新型多晶二极管结构，如图1所示。包括：场氧化区域1；在场氧化区域1之上有第一层多晶硅2；在第一层多晶硅2之上设置有多晶锗硅层3；在多晶锗硅层3之上设置有第二层多晶硅10；在所述第一层多晶硅2和第二层多晶硅10上引出金属层5，在多晶锗硅层3上引出金属层5。所述第一层多晶硅2和多晶锗硅层3、多晶锗硅层3和第二层多晶硅10之间为异质结。在所述第一层多晶硅和第二层多晶硅上引出金属层作为二极管N极。在所述多晶锗硅层上引出金属层作为二极管P极。