一种平面栅型mos管及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种平面栅型MOS管及其制造方法，包括：N型外延层或N型硅衬底中形成的P阱，P阱一侧的N型外延层或N型硅衬底中形成有N+注入层，P阱上部并列排布有多个彼此串联的MOS结构；所述MOS结构包括：形成在所述P阱上的栅氧化层，栅氧化层上形成的多晶硅栅，栅氧化层下方旁侧的P阱中形成的N+注入层；每个多晶硅栅与其旁侧MOS结构的N+注入层相连，所述N型外延层或N型硅衬底中的N+注入层引出作为本器件的一连接端，P阱中最远离N型外延层或N型硅衬底中N+注入层的N+注入层引出作为本器件另一连接端。本发明平面栅型MOS管与传统高压二极管器件比较，在达到耐高压击穿功能的同时能得到较小正向导通电压，能实更大电流供电。
【专利说明】一种平面栅型MOS管及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路领域，特别是涉及一种平面栅型MOS管。本发明还涉及一种平面栅型MOS管的制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，高压二极管器件是由PN结或者是肖特基金属半导体接触构成的。由于肖特基二极管的耐高压能力有限，高电压二极管一般采用PN结型二极管，其特点是反偏电压越大，所需要的耐击穿耗尽层宽度就要越宽，耗尽层宽度越宽会导致器件正向开启时的电阻越大，影响器件的整体性能。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种平面栅型MOS管与传统高压二极管器件比较，在达到耐高压击穿功能的同时能得到较小正向导通电压，能实更大电流供电。本发明还提供了一种平面栅型MOS管的制造方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的平面栅型MOS管，包括:N型外延层或N型硅衬底中形成的P阱，P阱一侧的N型外延层或N型硅衬底中形成有N+注入层，P阱上部并列排布有多个彼此串联的MOS结构；
[0005]所述MOS结构包括:形成在所述P阱上的栅氧化层，栅氧化层上形成的多晶硅栅，栅氧化层下方旁侧的P阱中形成的N+注入层；
[0006]每个多晶娃栅与其旁侧MOS结构的N+注入层相连,所述N型外延层或N型娃衬底中的N+注入层引出作为本器件的一连接端，将P阱中最远离N型外延层或N型硅衬底中N+注入层的N+注入层引出作为本器件另一连接端。
[0007]所述MOS结构是制造参数、器件结构完全相同的。
[0008]所述栅氧化层是单层均匀厚度的结构。
[0009]一种平面栅型MOS管的制造方法，包括:
[0010]一、N型外延层或N型硅衬底上形成P阱；
[0011]二、在N型外延层或N型硅衬底上淀积栅氧化层，在栅氧化层上方淀积多晶硅栅；
[0012]三、刻蚀形成栅极，打开注入窗口 ；
[0013]四、在P阱和N型外延层或N型硅衬底中注入形成N+注入层；
[0014]五、将每个多晶硅栅与其旁侧MOS结构的N+注入层相连，将N型外延层或N型硅衬底中的N+注入层引出作为本器件的一连接端，将P阱中最远离N型外延层或N型硅衬底中N+注入层的N+注入层引出作为本器件的另一连接端。
[0015]本发明平面栅型MOS管与传统高压二极管器件比较，在达到耐高压击穿功能的同时能得到较小正向导通电压，能实更大电流供电。
【专利附图】
【附图说明】[0016]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0017]图1是传统PN结二极管的示意图。
[0018]图2是本发明一实施例的示意图。
[0019]附图标记说明
[0020]I是N型外延层或N型硅衬底
[0021]2是栅氧化层
[0022]3 是 P 阱
[0023]4是N+注入层
[0024]5是多晶硅栅
[0025]a、b是引出端。
【具体实施方式】
[0026]如图2所示，本发明的平面栅型MOS管，包括:N型外延层或N型硅衬底I形成中的P阱3，P阱3 —侧的N型外延层或N型硅衬底I中形成有N+注入层4，P阱3上部并列排布有三个彼此制造参数、器件结构完全相同的串联的MOS结构；
[0027]所述MOS结构包括:形成在所述P阱3上的栅氧化层2，栅氧化层2上形成的多晶硅栅5，栅氧化层2下方旁侧的P阱I中形成的N+注入层4 ;
[0028]每个多晶娃栅5与其旁侧MOS结构的N+注入层4相连,将N型外延层或N型娃衬底I中的N+注入层4引出作为本器件的一连接端a，将P阱3中最远离N型外延层或N型硅衬底I中N+注入层4的N+注入层4引出作为本器件另一连接端b，栅氧化层2是单层均匀厚度的结构。
[0029]本实施例的平面栅型MOS管应用于实际电路时，a端接电源电压，b端接地。
[0030]本实施例中三个制造参数、器件结构完全相同的MOS结构串联在P阱上(串联MOS结构数量可根据器件实际需要确定，不限于三个)。每个MOS管的栅极都和相邻的源区(N+注入层4)相连接形成每个MOS管的栅极和漏极相连接。这样在加反向电压时，每个MOS管进行分压，保证加在栅极和栅氧间的电压不会超过栅氧化膜的击穿电压。在加正向偏压时，由于正向的漏极和栅极联在一起，所以MOS管开启，同时下级的漏极和栅极也被同时提高电位达到开启，按照这个方式，达到加正向偏压时每个MOS管都开启，由MOS的沟道来进行正向导通时的导电。
[0031]以本实施例为例，N型外延层或N型硅衬底的N+注入层4作为第一个MOS结构的源极，P阱中与其距离最近的N+注入层4作为第一个MOS结构的漏极；同时，该N+注入层4 (即P阱中与N型外延层或N型硅衬底中的N+注入层距离最近的N+注入层)又作为第二个MOS结构的源极，与其相邻的P阱中的下一个N+注入层作为第二个MOS结构的漏极，后续结构原理相同，不再赘述。
[0032]一种平面栅型MOS管的制造方法，包括:
[0033]一、N型外延层或N型硅衬底上形成P阱；
[0034]二、在N型外延层或N型硅衬底上淀积栅氧化层，在栅氧化层上方淀积多晶硅栅；
[0035]三、刻蚀形成栅极，打开注入窗口 ；
[0036]四、在P阱和N型外延层或N型硅衬底中注入形成N+注入层；[0037]五、将每个多晶硅栅与其旁侧MOS结构的N+注入层相连，将N型外延层或N型硅衬底中的N+注入层引出作为本器件的一连接端，将P阱中最远离N型外延层或N型硅衬底中N+注入层的N+注入层引出作为本器件的另一连接端。
[0038]以上通过【具体实施方式】和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种平面栅型MOS管，其特征是，包括:N型外延层或N型硅衬底中形成的P阱，P阱一侧的N型外延层或N型硅衬底中形成有N+注入层，P阱上部并列排布有多个彼此串联的MOS结构； 所述MOS结构包括:形成在所述P阱上的栅氧化层，栅氧化层上形成的多晶硅栅，栅氧化层下方旁侧的P阱中形成的N+注入层； 每个多晶硅栅与其旁侧MOS结构的N+注入层相连，所述N型外延层或N型硅衬底中的N+注入层引出作为本器件的一连接端，P阱中最远离N型外延层或N型硅衬底中N+注入层的N+注入层引出作为本器件另一连接端。
2.如权利要求1所述的平面栅型MOS管，其特征是:所述MOS结构是制造参数、器件结构完全相同的。
3.如权利要求1所述的平面栅型MOS管，其特征是:所述栅氧化层是单层均匀厚度的结构。
4.一种平面栅型MOS管的制造方法，其特征是，包括: 一、N型外延层或N型硅衬底上形成P阱； 二、在N型外延层或N型硅衬底上淀积栅氧化层，在栅氧化层上方淀积多晶硅栅； 三、刻蚀形成栅极，打开注入窗口； 四、在P阱和N型外延层或N型硅衬底中注入形成N+注入层； 五、将每个多晶娃栅与其旁侧MOS结构的N+注入层相连,将N型外延层或N型娃衬底中的N+注入层引出作为本器件的一连接端，将P阱中最远离N型外延层或N型硅衬底中N+注入层的N+注入层引出作为本器件的另一连接端。
【文档编号】H01L21/8234GK103579232SQ201210283187
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月10日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】王飞, 钟秋 申请人:上海华虹Nec电子有限公司