[发明专利]静电防护结构、图像传感器结构及制备方法

说明书

本发明提供一种静电防护结构、图像传感器结构及制备方法，静电防护结构包括：半导体衬底、第一阱区、第二阱区、离子掺杂防护结构、第一器件结构、第二器件结构、器件隔离结构。本发明通过在器件隔离结构下方形成离子掺杂防护结构，从而可以降低第一阱区和第二阱区之间的击穿电压，进一步有利于静电防护结构的触发，改善静电防护效果，基于器件隔离结构，可以有效减少器件之间的漏电流，并进一步有利于离子掺杂防护结构的形成，防止制备形成过程中对其他结构的影响，本发明还基于图像传感器中像素区的第一隔离结构的制备工艺制备静电防护结构中的器件隔离结构，简化工艺，节约成本，有利于器件隔离结构的制备工艺，提高防护效果。

技术领域

本发明属于集成电路制备技术领域，特别是涉及一种静电防护结构、图像传感器结构及各自的制备方法。

背景技术

静电放电(Electro Static Discharge，简称ESD)已成为集成电路芯片失效的主要原因之一，国内外对ESD防护的研究逐步开展，对高压集成电路的研究处于起步阶段。其中，静电放电是指当带有不同电荷的物体彼此接近时，两者之间的绝缘介质被电场击穿形成导电通路，从而引起电荷转移的现象。摩擦起电是最常见的静电起电现象。在半导体工业中，静电放电故障已经成为集成电路产品失效最主要的可靠性问题，随着半导体器件逐渐变得更小更复杂，ESD问题在集成电路产品中潜在的破坏性变得愈加显著，瞬态高压会导致小型器件中产生大的电场和高的电流密度，使集成电路芯片出现热损伤和绝缘体击穿等。现有的静电防护结构可以基于二极管、双极型晶体管(BJT)、MOSFET管以及可控硅(SCR)等结构，但是上述结构往往存在击穿电压较高，静电防护结构难触发以及难以形成实现有效的静电防护结构的工艺等缺陷，使得当前的静电防护结构难以实现芯片有效的静电防护。另外，图像传感器，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，例如，CMOS图像传感器(COMSImage Sensor，CIS)因其性能好、功耗低、集成度高等优点，在诸多领域得到广泛应用，例如，它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中，从而图像传感器(如CMOS图像传感器)中的有效的静电防护结构的制备也成为研究的热点之一。

因此，如何提供一种静电防护结构、图像传感器结构及各自的制备方法，以解决现有技术中的上述问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种静电防护结构、图像传感器结构及各自的制备方法，用于解决现有技术中静电防护结构击穿电压较高，静电防护结构难触发以及难以形成实现有效的静电防护结构的工艺等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种静电防护结构，包括：

半导体衬底；

第一阱区及第二阱区，均形成于所述半导体衬底中，所述第一阱区与所述第二阱区相邻设置并具有不同的离子掺杂类型；

离子掺杂防护结构，形成于所述第一阱区与所述第二阱区的界面处，并延伸至所述第一阱区和所述第二阱区中，所述离子掺杂防护结构的离子掺杂浓度大于所述第一阱区的离子掺杂浓度，所述离子掺杂防护结构的离子掺杂浓度大于所述第二阱区的离子掺杂浓度；

第一器件结构，形成于所述第一阱区中，所述第一器件结构至少包括横向设置的第一类型离子掺杂的第一掺杂区及第二类型离子掺杂的第二掺杂区；

第二器件结构，形成于所述第二阱区中，所述第二器件结构至少包括横向设置的所述第一类型离子掺杂的第三掺杂区及所述第二类型离子掺杂的第四掺杂区；以及

器件隔离结构，形成于所述第一器件结构与所述第二器件结构之间，并对应位于所述离子掺杂防护结构的上方。

作为本发明的一种可选方案，所述第一阱区包括N阱区，所述第二阱区包括P阱区。