System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种VDMOS器件ESD保护结构及其制作方法技术_技高网

一种VDMOS器件ESD保护结构及其制作方法技术

技术编号:41897943 阅读:4 留言:0更新日期:2024-07-05 14:05
本发明专利技术公开了一种VDMOS器件ESD保护结构,包括:浓掺硅衬底;在浓掺硅衬底上设置漂移层;漂移层上设置氧化层;在氧化层上设置第一掺杂区,第一掺杂区中间设置多条平行沟槽,所述沟槽为第二掺杂区;所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的掺杂导电离子类型不同;在第一掺杂区和第二掺杂区上为绝缘介质层,绝缘介质层两侧开孔,并分别设置电极。采用多晶刻蚀后原位掺杂多晶硅的方式,代替了离子注入的方式,杂质浓度分布均匀性得到很大提升,同等条件下提高了抗ESD的能力。ESD保护区中形成高质量交替排布的阴极区域和阳极区域,能够提高VDMOS器件抗ESD效果,从而更好地保护器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mosfet结构,尤其涉及一种vdmos器件esd保护结构及其制作方法。


技术介绍

1、vdmos(vertical double-diffused metal oxide semiconductor field effecttransistor,垂直双扩散金属氧化物半导体晶体管)是一种常见的功率器件。esd(静电释放,electro static discharge)会对器件造成致命的威胁,esd在电路工作环境中比较常见,所以许多半导体器件配备了与主功能电路分立或者结合在一起的独立的esd保护系统。比较常见的用于保护器件的栅极免受esd电压破坏,提高器件的抗esd的能力的方法是在栅极-源极间增加不同组数的齐纳二极管。在形成齐纳二极管时,通常采用掩膜注入的方式,杂质浓度分布服从高斯分布函数,这种分布不利于esd保护能力的提升。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种vdmos器件esd保护结构及其制作方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述专利技术目的,本专利技术的一个方面提供一种vdmos器件esd保护结构,包括:浓掺硅衬底;在浓掺硅衬底上设置漂移层;漂移层上设置氧化层;在氧化层上设置第一掺杂区,第一掺杂区中间设置多条平行沟槽,所述沟槽为第二掺杂区;所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的掺杂导电离子类型不同;在第一掺杂区和第二掺杂区上为绝缘介质层,绝缘介质层两侧开孔,并分别设置电极。

3、进一步的,所述漂移层为n型轻掺杂硅外延层,其厚度范围为30μm到60μm,电阻率范围为10ω.cm到20ω.cm。

4、进一步的,所述第一掺杂区和第二掺杂区材质都是掺杂多晶硅,所述第一掺杂区平均净掺杂浓度范围为1e19到5e19,所述第二掺杂区平均净掺杂浓度范围为1e17到1e18。

5、本专利技术的另一个方面提供一种vdmos器件esd保护结构的制作工艺,包括以下步骤:

6、步骤s1,在浓掺硅衬底上生长一层相同掺杂类型的漂移层;

7、步骤s2,在所述漂移层上采用热氧化方式生长一定厚度的氧化层;

8、步骤s3,在所述氧化层上制作多晶硅,在所述多晶硅上注入第一导电类型离子,形成第一掺杂区;

9、步骤s4,在所述第一掺杂区上涂覆光刻胶,干法刻蚀出多条互相平行的沟槽,沟槽宽度为1.5μm到2.0μm,再去除光刻胶;

10、步骤s5,在沟槽和第一掺杂区表面制作多晶硅,并通过原位掺杂第二导电类型离子的方法形成第二掺杂区;

11、步骤s6,采用化学机械研磨的方法剥除表层多晶硅;

12、步骤s7,在步骤s6后的表面形成绝缘介质层,并在结构的两侧开出接触孔;

13、步骤s8,淀积一定厚度的电极金属层,采用光刻的方法,刻蚀电极金属层,形成两个金属电极。

14、进一步的,所述第一导电类型为n型,所述第二导电类型为p型;或者所述第一导电类型为p型,所述第二导电类型为n型。

15、由于采用本系统和方法,与现有技术相比,具有以下优点:

16、1.采用多晶刻蚀后原位掺杂多晶硅的方式,代替了离子注入的方式,杂质浓度分布均匀性得到很大提升,同等条件下提高了抗esd的能力。

17、2.esd保护区中形成高质量交替排布的阴极区域和阳极区域,能够提高vdmos器件抗esd效果,从而更好地保护器件。

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【技术保护点】

1.一种VDMOS器件ESD保护结构,其特征在于,包括:浓掺硅衬底;在浓掺硅衬底上设置漂移层;漂移层上设置氧化层;在氧化层上设置第一掺杂区,第一掺杂区中间设置多条平行沟槽,所述沟槽为第二掺杂区;所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的掺杂导电离子类型不同;在第一掺杂区和第二掺杂区上为绝缘介质层,绝缘介质层两侧开孔,并分别设置电极。

2.根据权利要求1所述的一种VDMOS器件ESD保护结构,其特征在于,所述漂移层为N型轻掺杂硅外延层,其厚度范围为30μm到60μm,电阻率范围为10Ω.cm到20Ω.cm。

3.根据权利要求1所述的一种VDMOS器件ESD保护结构,其特征在于,所述第一掺杂区和第二掺杂区材质都是掺杂多晶硅,所述第一掺杂区平均净掺杂浓度范围为1E19到5E19,所述第二掺杂区平均净掺杂浓度范围为1E17到1E18。

4.一种VDMOS器件ESD保护结构的制作工艺,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种VDMOS器件ESD保护结构的制作工艺,其特征在于,所述第一导电类型为N型,所述第二导电类型为P型;或者所述第一导电类型为P型,所述第二导电类型为N型。

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【技术特征摘要】

1.一种vdmos器件esd保护结构,其特征在于,包括:浓掺硅衬底;在浓掺硅衬底上设置漂移层;漂移层上设置氧化层;在氧化层上设置第一掺杂区,第一掺杂区中间设置多条平行沟槽,所述沟槽为第二掺杂区;所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的掺杂导电离子类型不同;在第一掺杂区和第二掺杂区上为绝缘介质层,绝缘介质层两侧开孔,并分别设置电极。

2.根据权利要求1所述的一种vdmos器件esd保护结构,其特征在于,所述漂移层为n型轻掺杂硅外延层,其厚度范围为30μm到60μm,电阻率范围为10ω.cm到20ω.cm。

【专利技术属性】
技术研发人员:鞠柯徐励远孟军许柏松
申请(专利权)人:江苏新顺微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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