集成ESD防护的Trench VDMOS器件及制造方法技术

本发明专利技术提供一种集成ESD防护的Trench VDMOS器件及制造方法，包括Trench VDMOS结构和ESD保护结构；Trench VDMOS结构包括元胞区和终端保护区，所述终端保护区采用沟槽结构，包括一个截止环和至少一个分压环，ESD保护结构包括若干个齐纳二极管单元，所述ESD保护结构接在栅极金属和源极金属两端，本发明专利技术所述Trench VDMOS通过减小元胞节距、增加源极金属与第一导电类型源极接触的接触面积，减小Trench VDMOS比导通电阻，且本发明专利技术ESD保护结构位于硬掩膜SiO

Trench VDMOS device integrated with ESD protection and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
集成ESD防护的TrenchVDMOS器件及制造方法
本专利技术属于半导体功率器件
，涉及一种集成ESD防护的TrenchVDMOS器件及其制造方法。
技术介绍
沟槽功率MOS器件具有集成度高、导通电阻低、开关速度快、开关损耗小的特点，广泛应用于各类电源管理及开关转换，有着广阔的发展和应用前景。对于沟槽功率MOS，减小元胞节距可显著减小比导通电阻，但受限接触孔尺寸与套刻偏差，沟槽功率MOS尺寸无法进一步缩小，同时，随着元胞节距的缩小，器件源极接触电阻增加，影响功率MOS总的导通电阻。沟槽功率MOS的栅极氧化层厚度比较薄，这种结构特点决定了沟槽功率MOS器件是静电敏感型器件。随着工艺水平的不断提高和沟槽功率MOS器件制程大幅改进，器件尺寸不断缩小，栅氧化层厚度也越来越薄，这将更不利于器件抗静电放电(electro-staticdischarge，ESD)承受能力。因此，改善沟槽功率MOS器件静电放电防护的能力对提高产品的可靠性具有不可忽视的作用。ESD问题造成的失效包括破坏性失效和潜在性失效两种。破坏性失效会导致器件的氧化层、PN结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成ESD防护的Trench VDMOS器件，其特征在于：包括Trench VDMOS结构和ESD保护结构；/nTrench VDMOS结构包括元胞区和终端保护区，所述元胞区包括多个结构相同并依次连接的元胞，元胞区包括第一导电类型衬底(11)，位于第一导电类型衬底(11)之上的第一导电类型漂移区(12)，位于第一导电类型漂移区(12)上方的第二导电类型阱区(21)，位于第二导电类型阱区(21)之上的第一导电类型源极接触区(13)以及第二导电类型源极接触区(22)，源极金属(51)位于金属前介质(32)上方并与第二导电类型源极接触区(22)、第一导电类型源极接触区(13)相接触，还包括伸...

【技术特征摘要】
1.一种集成ESD防护的TrenchVDMOS器件，其特征在于：包括TrenchVDMOS结构和ESD保护结构；
TrenchVDMOS结构包括元胞区和终端保护区，所述元胞区包括多个结构相同并依次连接的元胞，元胞区包括第一导电类型衬底(11)，位于第一导电类型衬底(11)之上的第一导电类型漂移区(12)，位于第一导电类型漂移区(12)上方的第二导电类型阱区(21)，位于第二导电类型阱区(21)之上的第一导电类型源极接触区(13)以及第二导电类型源极接触区(22)，源极金属(51)位于金属前介质(32)上方并与第二导电类型源极接触区(22)、第一导电类型源极接触区(13)相接触，还包括伸入到第一导电类型漂移区(12)内的第一深槽(1)，以及位于第一深槽(1)内部的栅介质层(31)和多晶硅填充物(41)，位于多晶硅填充物(41)上方的金属前介质(32)；
所述终端保护区采用沟槽结构，包括一个截止环和至少一个分压环，终端保护区包括第二深槽(2)以及第三深槽(3)内部的栅介质层(31)和多晶硅填充物(41)，以及位于多晶硅填充物(41)上方和第二导电类型阱区(21)上方的金属前介质(32)，位于金属前介质(32)之上且与第三深槽(3)内多晶硅填充物(41)、及第二导电类型阱区(21)中第一导电类型接触区(15)相接触的截止环金属(54)；元胞区和终端保护区的多晶硅填充物(41)的上表面高于第二导电类型阱区(21)上表面，并且所述多晶硅填充物(41)的下表面低于第一导电类型漂移区(12)的上表面；
ESD保护结构包括若干个齐纳二极管单元，所述ESD保护结构接在栅极金属(52)和源极金属(51)两端。


2.根据权利要求1所述的一种集成ESD防护的TrenchVDMOS器件，其特征在于：第二导电类型源极接触区(22)在y方向上与第一导电类型源极接触区(13)间隔排列，y方向平行于第一深槽的长度方向。


3.根据权利要求1所述的一种集成ESD防护的TrenchVDMOS器件，其特征在于：位于第二深槽(2)内部的多晶硅填充物(41)为浮置状态。


4.根据权利要求1所述的集成ESD防护的TrenchVDMOS器件，其特征在于：所述源极金属(51)下表面低于第一导电类型源极接触区(13)上表面。


5.根据权利要求1所述的集成ESD防护的TrenchVDMOS器件，其特征在于：所述第一导电类型源极接触区(13)的掺杂浓度高于第二导电类型源极接触区(22)的掺杂浓度。


6.根据权利要求1所述的集成ESD防护的TrenchVDMOS器件，其特征在于：所述第三深槽(3)的宽度大于第一深槽(1)与第二深槽(2)的宽度。


7.根据权利要求1所述的集成ESD防护的TrenchVDMOS器件，其特征在于：第一深槽(1)的延伸端为一个直径大于第一深槽(1)宽度的圆形引线终端，或者边长大于第一深槽(1)宽度的多边形引线终端，栅电极引线孔开设在该引线终端位置上，使得金属与第一深槽(1)内部多晶硅相连。


8.根据权利要求1所述的一种集成ESD防护的TrenchVDMOS器件，其特征在于：所述ESD保护结构位于硬掩膜介质层(33)上方，包括第一导电型多晶硅区域(14)、第二导电类型多晶硅区域(23)、位于多晶硅表面的金属前介质(32)，所述第一导电类型多晶硅区域(14)与第二导电类型...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔明，何林蓉，周号，
申请(专利权)人：珠海迈巨微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44