集成ESD防护的Trench VDMOS器件及制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110739303A(43)申请公布日2020.01.31(21)申请号201911043136.X(22)申请日2019.10.30(71)申请人珠海迈巨微电子有限责任公司地址519085广东省珠海市高新区唐家湾镇金唐路1号港湾1号科创园24栋C区1层147室(72)发明人乔明何林蓉周号(74)专利代理机构成都点睛专利代理事务所(普通合伙)51232代理人敖欢(51)Int.Cl.H01L27/02(2006.01)H01L29/78(2006.01)H01L29/06(2006.01)H01L21/336(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称集成ESD防护的TrenchVDMOS器件及制造方法(57)摘要本发明提供一种集成ESD防护的TrenchVDMOS器件及制造方法，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，本发明所述TrenchVDMOS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TrenchVDMOS比导通电阻，且本发明ESD保护结构位于硬掩膜SiO2上与TrenchVDMOS单元隔离，并且与TrenchVDMOS制造工艺兼容，在不影响器件性能的前提下，减少有源区光刻版，降低制造成本。CN110739303ACN110739303A权利要求书1/3页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