[發明專利]一種溝槽功率MOSFET器件及其制作方法和靜電保護結構

在審

• 申請號: 201410763514.2
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104465628A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 丁磊;殷允超
• 申請（專利權）人: 張家港凱思半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/60
• 分類號: H01L23/60;H01L27/02;H01L27/04;H01L21/77
• 代理公司: 張家港市高松專利事務所(普通合伙) 32209
• 代理人: 陳曉岷

1.一種溝槽功率MOSFET器件的靜電保護結構，其特征在于：所述溝槽功率MOSFET器件的有源區外圍的柵極引出端設置區域中，其中一部分區域設置了柵極引出端，另一部分區域設置了若干個靜電保護引出端，該靜電保護引出端包括至少一對PN結，PN結兩端分別與溝槽功率MOSFET器件的源極和柵極連接。

2.如權利要求1所述的一種溝槽功率MOSFET器件的靜電保護結構，其特征在于：靜電保護引出端包括靠近有源區的第一區域和靠近終端區的第二區域，第一區域和第二區域之間為所述PN結，第一區域上設置有源極接觸孔，第二區域上設置有柵極接觸孔，溝槽功率MOSFET器件的源極金屬板設置有伸入源極接觸孔內與第一區域連接的源極引腳，溝槽功率MOSFET器件的柵極連接板設置有伸入柵極接觸孔內與第二區域連接的柵極引腳。

3.如權利要求2所述的一種溝槽功率MOSFET器件的靜電保護結構，其特征在于：靜電保護引出端與柵極引出端相互間隔設置。

4.一種溝槽功率MOSFET器件，其特征在于：該溝槽功率MOSFET器件具有權利要求1或2或3中的靜電保護結構。

5.如權利要求4所述的一種溝槽功率MOSFET器件，其特征在于：所述靜電保護引出端與單胞溝槽內的柵極多晶硅之間不接觸。

6.一種溝槽功率MOSFET器件的制作方法，包括以下步驟：

A、提供具有兩個相對表面的第一導電類型半導體基板，該第一導電類型半導體基板包括重摻雜的第一導電類型襯底和輕摻雜的第一導電類型外延層；定義第一導電類型外延層上表面為第一表面；定義第一導電類型襯底下表面為第二表面；

B、從第一表面選擇性光刻和刻蝕第一導電類型半導體基板，使其形成有源區的溝槽、終端區的溝槽、柵極引出槽和靜電保護引出槽；

C、在第一表面上形成絕緣柵氧化層，有源區的溝槽、終端區的溝槽、柵極引出槽和靜電保護引出槽的內壁覆蓋有所述絕緣柵氧化層；

D、淀積并刻蝕多晶硅，使有源區的溝槽、終端區的溝槽、柵極引出槽和靜電保護引出槽內填滿多晶硅；

E、注入第二導電類型雜質并推阱，在有源區、終端區形成第二導電類型深阱區；在靜電保護引出槽內的多晶硅上形成第二導電類型區域；

F、選擇性注入第一導電類型雜質，在有源區、部分終端區形成第一導電類型注入區；在靜電保護引出槽內的多晶硅上的第二導電類型區域形成第一導電類型區域，該第一導電類型區域從靜電保護引出槽內的多晶硅的上表面延伸至絕緣柵氧化層，該第一導電類型區域和第二導電類型區域構成了PN結；

G、在經步驟F后的半成品上表面形成絕緣介質層；

H、光刻蝕出柵極引出端處的柵極引出孔、靜電保護引出端兩端的源極接觸孔和柵極接觸孔、以及有源區和終端區的接觸孔；

I、淀積金屬層并刻蝕形成源極金屬層、柵極連接板和終端區金屬層，源極金屬層設置有伸入源極接觸孔的引腳，柵極連接板設置有伸入柵極接觸孔的引腳；

J、在第二表面上進行淀積漏極金屬層作為所述半導體器件的漏極。

7.如權利要求6中所述一種溝槽功率MOSFET器件的制作方法，其特征在于：靜電保護引出端和柵極引出端的數目相等且間隔設置。

8.如權利要求7中所述一種溝槽功率MOSFET器件的制作方法，其特征在于：所述柵極引出槽和單胞溝槽相聯通；靜電保護引出槽和單胞溝槽不聯通。

9.如權利要求8中所述一種溝槽功率MOSFET器件的制作方法，其特征在于：所述溝槽功率MOSFET器件的上表面還淀積并光刻鈍化層。