防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构及其制造方法，它包括漏极金属、第一导电类型衬底、第一导电类型外延层、沟槽、栅氧层、栅极导电多晶硅、绝缘介质层、第二导电类型体区、第一导电类型源区、第二导电类型阱区与源极金属。本发明专利技术结构由于采用了研磨工艺去除了平台区顶部的第一导电类型源区，使得源极金属与第二导电类型阱区的接触面积明显增加，减小了寄生基极电阻，在器件击穿时，寄生三极管不容易开启；当本发明专利技术的第二导电类型阱区呈块状设置在所述平台区顶部的两侧的第一导电类型源区之间时，不仅可以使得寄生基极电阻减小，抑制寄生三极管开启，更能够防止第二导电类型阱区影响阈值电压。

【技术实现步骤摘要】
防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构及其制造方法
本专利技术涉及功率半导体器件
，具体地说是一种防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构及其制造方法。
技术介绍
随着移动设备的普及，与向移动设备供电的电池相关的技术变得越来越重要。近年来，根据向移动设备供电的目的，通常使用能够放电或充电的二次电池。因此，根据电池规范，应该在二次电池中设置电池保护电路，该电池保护电路被配置成管理电池的放电和充电所需的电压和电流。因此，电池保护电路还可以执行例如运行时间预测的功能和其他类似的功能，以及控制电压和电流的充电和放电的功能。为了实现上述功能，可以通过串联或并联地连接一个或更多个电池单元来配置电池保护电路。因为电池保护电路用作为用于使电流通过或阻挡的闸，根据是否正在进行二次电池的充电或放电，要求电池保护电路在被激活时具有相对低的电阻值以允许电流通过，并且要求其在未被激活时具有高的击穿电压性能以阻挡电流，从而即使在高操作电压下也防止击穿。具有沟槽并且在这样的电池保护电路中采用的功率半导体器件被广泛地用作为构成电池保护电路的部件，原因是通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构，它包括漏极金属（1）、位于漏极金属（1）上方的第一导电类型衬底（2）及位于第一导电类型衬底（2）上方的第一导电类型外延层（3），在第一导电类型外延层（3）的上表面设置第二导电类型体区（8），在第二导电类型体区（8）的上表面设置互相平行的沟槽（4），所述沟槽（4）穿透第二导电类型体区（8）进入第一导电类型外延层（3）内，在沟槽（4）的侧壁以及底面设有栅氧层（5），在栅氧层（5）内设有栅极导电多晶硅（6），在栅氧层（5）与栅极导电多晶硅（6）的上方设有绝缘介质层（7）；/n其特征是：在对应于相邻沟槽（4）之间的第二导电类型体区（8）的上表面两侧设有第一导...

【技术特征摘要】
1.一种防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构，它包括漏极金属（1）、位于漏极金属（1）上方的第一导电类型衬底（2）及位于第一导电类型衬底（2）上方的第一导电类型外延层（3），在第一导电类型外延层（3）的上表面设置第二导电类型体区（8），在第二导电类型体区（8）的上表面设置互相平行的沟槽（4），所述沟槽（4）穿透第二导电类型体区（8）进入第一导电类型外延层（3）内，在沟槽（4）的侧壁以及底面设有栅氧层（5），在栅氧层（5）内设有栅极导电多晶硅（6），在栅氧层（5）与栅极导电多晶硅（6）的上方设有绝缘介质层（7）；
其特征是：在对应于相邻沟槽（4）之间的第二导电类型体区（8）的上表面两侧设有第一导电类型源区（9）并在位于第一导电类型源区（9）之间的第二导电类型体区（8）的上表面设有呈整体状的第二导电类型阱区（10），在绝缘介质层（7）、第一导电类型源区（9）与第二导电类型阱区（10）的上表面设有源极金属（11），源极金属（11）与第一导电类型源区（9）、第二导电类型阱区（10）以及绝缘介质层（7）接触。


2.一种防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构，它包括漏极金属（1）、位于漏极金属（1）上方的第一导电类型衬底（2）及位于第一导电类型衬底（2）上方的第一导电类型外延层（3），在第一导电类型外延层（3）的上表面设置第二导电类型体区（8），在第二导电类型体区（8）的上表面设置互相平行的沟槽（4），所述沟槽（4）穿透第二导电类型体区（8）进入第一导电类型外延层（3）内，在沟槽（4）的侧壁以及底面设有栅氧层（5），在栅氧层（5）内设有栅极导电多晶硅（6），在栅氧层（5）与栅极导电多晶硅（6）的上方设有绝缘介质层（7）；
其特征是：在对应于相邻沟槽（4）之间的第二导电类型体区（8）的上表面两侧设有第一导电类型源区（9）并在位于第一导电类型源区（9）之间的第二导电类型体区（8）内设有呈间隔块状设置的第二导电类型阱区（10），第二导电类型阱区（10）的侧面与第一导电类型源区（9）的侧面相接，在绝缘介质层（7）、第二导电类型体区（8）、第一导电类型源区（9）与第二导电类型阱区（10）的上方设有源极金属（11），源极金属（11）与绝缘介质层（7）、第二导电类型体区（8）、第一导电类型源区（9）以及第二导电类型阱区（10）接触。


3.根据权利要求1或2所述的防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构，其特征是：所述第一导电类型源区（9）的上表面与第二导电类型阱区（10）的上表面平齐，第一导电类型源区（9）的下表面位于栅极导电多晶硅（6）的上表面的下方，重掺杂第二导电类型阱区（10）的下表面位于第一导电类型源区（9）的下表面的上方。


4.根据权利要求1或2所述的防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构，其特征是：所述第二导电类型阱区（10）的杂质掺杂浓度低于第一导电类型源区（9）的杂质掺杂浓度。


5.根据权利要求1或2所述的防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构，其特征是：对于N型功率半导体器件，所述第一导电类型为N型导电，所述第二导电类型为P型导电；对于P型功率半导体器件，所述第一导电类型为P型导电，所述第二导电类型为N型导电。


6.根据权利要求1所述的防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构，其特征是：所述绝缘介质层（7）的上表面位于第二导电类型体区（8）的上表面下方或与第二导电类型体区（8）的上表面齐平。


7.根据权利要求1所述的防闩锁高密度元胞功率半导体器件结构，其特征是：所述栅极导电多晶硅（6）的上表面位于第二导电类型体区（8）的上表面下方0...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱袁正，周锦程，王根毅，周永珍，
申请(专利权)人：无锡新洁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32