[發明專利]具有ESD功能的溝槽型功率器件

在審

• 申請號: 202110963060.3
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113675273A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 曹培明;周穎;王域
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L27/02;H01L21/336
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 周耀君

1.一種具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，包括襯底、器件單元及ESD保護單元；所述襯底中包括器件單元區及ESD保護區，所述ESD保護區中形成有至少一第一溝槽，所述器件單元區形成有至少一第二溝槽；所述ESD保護單元位于所述第一溝槽中，所述器件單元的柵極位于所述第二溝槽中，且所述ESD保護單元及所述柵極均與所述襯底的表面齊平，所述ESD保護單元連接所述器件單元的柵極和所述器件單元的源極。

2.根據權利要求1所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，所述器件單元為N型溝槽型DMOS器件。

3.根據權利要求1所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，所述ESD保護單元包括若至少兩個二極管，至少兩個所述二極管構成NPN或NPNPN型結構。

4.根據權利要求3所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，所述ESD保護單元中二極管的數量為兩個，所述ESD保護單元連接于所述器件單元的柵極和源極之間。

5.根據權利要求4所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，所述第一溝槽中形成ESD保護單元過程為：

形成第一介質層，所述第一介質層覆蓋所述第一溝槽的內壁；

形成導電層，所述導電層填充所述第一溝槽并與所述襯底的表面的高度差在預設范圍內；

執行多次P型離子注入，依次形成P區、P+區，其中所述P區相接于所述P+區的上方；

執行N型離子注入，在所述P區中形成兩個N+區，兩個所述N+區位于所述P區的頂部。

6.根據權利要求5所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，所述第一介質層為TEOS層。

7.根據權利要求5所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，所述導電層的材質為多晶硅。

8.根據權利要求1所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，還包括層間介質層以及金屬互連層，所述層間介質層覆蓋所述襯底的表面，所述金屬互連層位于所述層間介質層上，并連接所述ESD保護單元與所述器件單元。

9.根據權利要求8所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，所述層間介質層為BPSG層。

10.根據權利要求1至9任一項中所述的具有ESD功能的溝槽型功率器件，其特征在于，所述第一溝槽的開口寬度大于所述第二溝槽的開口寬度。