一种提供增强型过压保护的MOSFET及MOSFET的制造方法技术

本发明专利技术公开一种提供增强型过压保护的MOSFET及MOSFET的制造方法，应用于半导体领域；解决的技术问题是半导体器件过压损坏，采用的技术方案是一种提供增强型过压保护的MOSFET，在内部半导体器件的输入端和输出端之间放置了一个保护电路，当施加两个极性的过电压时，该保护电路可以保持有效性；MOSFET的制造使用牺牲栅极结构来形成轻掺杂漏区，添加侧壁间隔物来形成源极和漏极区域，在硅衬底上生成牺牲氧化物，并通过氧化物注入杂质离子以调节阈值电压，然后去除牺牲氧化物并用高质量栅极绝缘膜代替，然后在栅极绝缘膜上方的凹槽中形成金属栅电极，从而形成具有金属栅极的MOSFET器件，本发明专利技术保障半导体器件的安全性，大大提高了半导体器件的使用寿命。大大提高了半导体器件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种提供增强型过压保护的MOSFET及MOSFET的制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，且更确切地涉及一种提供增强型过压保护的MOSFET及MOSFET的制造方法；

技术介绍

[0002]集成电路在电子学中是一种将电路(主要包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上，MOSFET过压保护是指被保护线路电压超过预定的最大值时，使电源断开或使受控设备电压降低的一种过压保护，便于保障半导体器件的安全性，具有性能优越，使用稳定性好的优点。现有的高性能MOSFET过压保护在使用过程中，半导体器件大多数本体外表面较为光滑，与外侧自然风接触面积少，在长时间工作过程中，不便于很好的对自身热量向外侧进行散发，可能会发生热疲劳损坏，影响半导体器件使用寿命，另外两个接线针脚距离较近，会造成两个接线针脚接触，导致短路。
[0003]对于半导体集成电路器件，通常是具有薄膜金属氧化物硅半导体结构的电路提供保护电路的技术。这种结构中，N沟道MOSFET通过保护电阻器设置在输入端和接地端之间。这里，如果负浪涌电压施加到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提供增强型过压保护的MOSFET，其特征在于：所述MOSFET为应用于过压保护电路的半导体器件；所述过压保护电路的半导体器件包括：半导体衬底，设置在半导体层上的绝缘层，形成在半导体层上的半导体集成电路，集成电路具有第一连接线X1、第二连接线X2和第三连接线X3，第一连接线X1连接P沟道MOSFET增强型，第二连接线X2连接N沟道MOSFET，P沟道MOSFET增强型将负电压从外部连接传递到连接线，N沟道MOSFET位于半导体层中并与N沟道MOSFET分离，N沟道MOSFET连接第一连接线X1和第二连接线X2，N沟道MOSFET从开路电压释放正电压到第三连接线X3，第三连接线X3连接第三MOSFET；保护电路，用于保护半导体集成电路隔离接收来自外部连接端的过量正电压和负电压；所述保护电路包括在半导体层中的第一杂质扩散层、第二杂质扩散层和第三杂质扩散层，第一杂质扩散层电连接到N沟道MOSFET，第二杂质扩散层电连接到P沟道MOSFET增强型，第一杂质扩散层和第二杂质扩散层中间有连接线，连接线上栅极电阻通过栅绝缘层形成在沟道区域上，栅极电阻连接到第三MOSFET；第三杂质扩散层电连接到第三MOSFET；第一杂质扩散层经由沟道区域与第二杂质扩散层形成PN结；所述PN结包括N沟道MOSFET和P沟道MOSFET，当第一半导体元件被过量负电压导通时，使用流过N沟道MOSFET的导通状态电流来释放过量负电压；使用当第二半导体元件被过量正电压接通时流动的导通状态电流来释放过量正电压；所述P沟道MOSFET是增强型MOS管，包括阱和栅电极；其中阱形成在漂移层的顶表面中，阱在与漂移层的界面处形成PN结；所述阱的顶表面形成源极层；栅电极经由氧化膜形成在源极层、阱和漂移层上；所述栅电极连接到源极层的源极电极；以及栅电极连接到漏极层的漏极电极；其中N沟道MOSFET的阈值电压的幅度小于P沟道MOSFET增强型击穿电压的幅度，并且P沟道MOSFET增强型阈值电压的幅值小于N沟道MOSFET的击穿电压幅度。2.根据权利要求1所述的一种提供增强型过压保护的MOSFET，其特征在于：所述保护电路还包括形成在半导体层上的第三MOSFET，第三MOSFET具有连接到第一连接件的栅电极，栅电极通过具有预定厚度的栅极绝缘膜与半导体层分离；所述P沟道MOSFET具有栅极氧化膜。3.根据权利要求1所述的一种提供增强型过压保护的MOSFET，其特征在于：所述保护电路还包括雪崩器件，当施加到半导体器件的负载电压超过预定电压时产生雪崩电流；所述雪崩器件包括在漂移层中形成的PN结，雪崩器件与P沟道MOSFET共享漂移层；雪崩器件的PN结形成在漂移层和在偏移层中形成的雪崩层之间的界面处。4.根据权利要求1所述的一种提供增强型过压保护的MOSFET，其特征在于：所述雪崩器件串联设置有驱动装置，所述驱动装置用于响应于雪崩电流驱动P沟道MOSFET的栅极；所述驱动装置还包括限流电阻二极管，限流电阻二极管通过氧化膜形成在漂移层的顶表面上，限流电阻二极管连接在栅电极和源电极之间。5.根据权利要求1所述的一种提供增强型过压保护的MOSFET，其特征在于：所述栅电极具有N个开口，对应于N个开口的半导体层包括第一导电型第一杂质扩散层和第一导电型MOSFET扩散层，以及在栅电极的外围部分处的半导体层包括第二导电型第三杂质扩散层。6.一种提供增强型过压保护的MOSFET的制造方法，其特征在于：步骤包括：(S1)在半导体衬底上形成多晶硅膜，在多晶硅膜上得到硬掩模图案，硬掩模图案作为蚀刻掩模蚀刻并由此暴露硅半导体衬底的区域来形成牺牲栅极；
(S2)牺牲栅极作为离子注入掩模将具有期望电导率的杂质离子注入硅衬底中，以在硅衬底上形成轻掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡光亮，廖艳珍，黄志诚，
申请(专利权)人：上海雷卯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：