[发明专利]基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构及其制备方法

权利要求书

1.种基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构，其特征在于，所述ESD保护器件结构包括：

衬底；

隧穿晶体管，位于所述衬底上方；所述隧穿晶体管包括：具有P型掺杂的半导体层；源极，位于所述半导体层中顶部区域的一侧且具有第一掺杂类型；漏极，位于所述半导体层中顶部区域的另一侧且具有第二掺杂类型；沟道，位于所述源极和所述漏极之间；栅氧层，位于邻接所述漏极的部分所述沟道上方；栅极，位于所述栅氧层上方；其中，所述源极的顶部及所述漏极的顶部均与所述半导体层的顶部齐平，所述源极的底部及所述漏极的底部均高于所述半导体层的底部；

隔离结构，位于所述隧穿晶体管两侧的所述衬底上方；

深N阱，位于所述衬底和所述隧穿晶体管的半导体层之间，并通过贯穿所述隔离结构的深N阱引出端引出。

2.根据权利要求1所述的基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构，其特征在于，所述隧穿晶体管还包括：侧墙，位于所述栅极两侧的所述栅氧层上方。

3.根据权利要求1所述的基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构，其特征在于，所述隧穿晶体管还包括：栅源隔离层，位于所述源极和所述栅极之间的所述沟道上方。

4.根据权利要求1所述的基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构，其特征在于，在所述隧穿晶体管为P型隧穿晶体管时，所述源极具有P型掺杂，所述漏极具有N型掺杂；在所述隧穿晶体管为N型隧穿晶体管时，所述源极具有N型掺杂，所述漏极具有P型掺杂。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构，其特征在于，所述半导体层的厚度不小于300nm。

6.一种基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供一具有P型掺杂的衬底，并于所述衬底中形成深N阱；

于所述衬底中形成凹至所述深N阱的隔离结构，其中，所述隔离结构将所述深N阱上方的所述衬底分隔成多个半导体层；

利用所述半导体层于所述深N阱上方形成隧穿晶体管；

于所述隔离结构中形成贯穿所述隔离结构的深N阱引出端；

所述隧穿晶体管的形成方法包括：

将所述半导体层划分出源极区域、漏极区域及沟道区域，并于邻接所述漏极区域的部分所述沟道区域上方依次形成栅氧层及栅极；

于所述源极区域进行第一掺杂类型的离子注入，并于所述漏极区域进行第二掺杂类型的离子注入，以于所述半导体层中的顶部区域形成源极、漏极及沟道；其中，所述源极的顶部及所述漏极的顶部均与所述半导体层的顶部齐平，所述源极的底部及所述漏极的底部均高于所述半导体层的底部。

7.根据权利要求6所述的基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构的制备方法，其特征在于，所述隧穿晶体管的形成方法还包括：于所述栅极两侧的所述栅氧层上方形成侧墙的步骤。

8.根据权利要求6所述的基于隧穿晶体管的ESD保护器件结构的制备方法，其特征在于，所述隧穿晶体管的形成方法还包括：于所述源极和所述栅极之间的所述沟道上方形成栅源隔离层的步骤。