具有静电保护结构的功率器件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种具有静电保护结构的功率器件，包括：漂移层、漏区、漏极、P-掺杂区、第一N+掺杂区、P+掺杂区、第一绝缘膜、第二绝缘膜、多晶硅层、栅极、静电保护层、第三绝缘膜、源极、静电电极及导线层，所述静电保护层包括数个第二P-掺杂区以及数个第二N+掺杂区，所述数个第二P-掺杂区与数个第二N+掺杂区相间排列。本实用新型通过在内部设置数个相间排列的P-掺杂区与第二N+掺杂区，以形成一静电保护层—齐纳二极管结构，这样就可以去除静电安全电路等在电源模组内所占的空间，无需再另外设置静电保护结构，提高电源模组的空间效率，减少布线数量以及一些寄生参数，实现高效功率器件。
【专利说明】具有静电保护结构的功率器件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体器件【技术领域】，尤其涉及一种具有静电保护结构的功率器件。
【背景技术】
[0002]导电性介于导体和绝缘体之间的物质即为半导体，利用半导体材料制作而成的电子器件因其具有特殊的导电特性，从而广泛应用于消费电子、计算机及其外设、通信、电源电器等领域。功率器件是一种由半导体材料制作而成的电子器件，它主要应用于电路中作为功率处理的器件，如图1所示，其为现有功率器件的结构示意图。
[0003]通常在集成电路上，会使用二极管限幅器(D1de Limiter),以及采用旁路来释放静电的方式来进行静电(ESD)保护。而功率器件是一个分离器件，若要进行静电保护就要在封装结构内部单独添加二极管或在控制集成电路上内置静电安全电路，以实现静电保护的目的，但，这样就会使得电源模组无法最小化，并且还会增加布线(Wiring)以及一些寄生参数，难于实现高效的电源模组。
[0004]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种具有静电保护结构的功率器件，其内部设有静电保护层一齐纳二极管结构，无须再另外设置静电保护结构，提高电源模组的空间效率，同时减少布线数量以及一些寄生参数，实现高效功率器件。
[0006]本实用新型的技术方案如下:本实用新型提供一种具有静电保护结构的功率器件，包括:漂移层，形成于所述漂移层下方的漏区，形成于所述漏区下方的漏极，形成于所述漂移层中的P-掺杂区，形成于所述漂移层中的第一 N+掺杂区，形成于所述漂移层中的P+掺杂区，形成于所述漂移层上的第一绝缘膜，形成于所述漂移层、第一 P-掺杂区与第一 N+掺杂区上的第二绝缘膜，形成于所述第一、第二绝缘膜上的多晶硅层，形成于所述第二绝缘膜上的栅极，形成于所述第一绝缘膜上的静电保护层，形成于所述栅极、第一 N+掺杂区、多晶硅层及静电保护层上的第三绝缘膜，形成于所述P+掺杂区与第一 N+掺杂区上的源极，形成于所述多晶硅层上的静电电极，以及形成于所述源极、第三绝缘层及静电电极上的导线层；所述静电保护层包括数个第二 P-掺杂区以及数个第二 N+掺杂区，所述数个第二 P-掺杂区与数个第二 N+掺杂区相间排列。
[0007]所述静电保护层是由多晶硅层分别经过P+掺杂工艺以及N+掺杂工艺形成。
[0008]所述静电保护层包括四个第二 N+掺杂区与三个第二 P-掺杂区，所述四个第二 N+掺杂区与三个第二 P-掺杂区相间排列。
[0009]所述第一绝缘膜的厚度大于所述第二绝缘膜的厚度。
[0010]所述第一绝缘膜的材质为二氧化硅、氮氧化硅或氧化铪，所述第二绝缘膜的材质为二氧化硅、氮氧化硅或氧化铪，所述第三绝缘层的材质为磷硅酸盐玻璃、氟掺杂的硅酸盐玻璃或硼磷硅玻璃，所述漂移层为N型漂移层，所述漂移层包括第一漂移层以及形成于所述第一漂移层上的第二漂移层。
[0011]采用上述方案，本实用新型的具有静电保护结构的功率器件，通过在内部设置数个相间排列的P-掺杂区与第二 N+掺杂区，以形成一静电保护层一齐纳二极管结构，这样就可以去除静电安全电路等在电源模组内所占的空间，无需再另外设置静电保护结构，提高电源模组的空间效率，减少布线数量以及一些寄生参数，实现高效功率器件；并且该具有静电保护结构的功率器件的制作工艺简单，与现有的功率器件制作工艺相比，无需追加工艺流程，不会增加成产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为现有技术中功率器件的结构示意图。
[0013]图2为本实用新型具有静电保护结构的功率器件的结构示意图。
[0014]图3为本实用新型具有静电保护结构的功率器件的等效电路图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
[0016]请参阅图3，本实用新型提供一种具有静电保护结构的功率器件，包括:漂移层2，形成于所述漂移层2下方的漏区5，形成于所述漏区5下方的漏极6，形成于所述漂移层2中的P-掺杂区11，形成于所述漂移层2中的第一 N+掺杂区13，形成于所述漂移层2中的P+掺杂区14，形成于所述漂移层2上的第一绝缘膜31，形成于所述漂移层2、第一 P-掺杂区11与第一 N+掺杂区14上的第二绝缘膜32，形成于所述第一、第二绝缘膜31、32上的多晶硅层33，形成于所述第二绝缘膜32上的栅极34，形成于所述第一绝缘膜31上的静电保护层3，形成于所述栅极34、第一 N+掺杂区13、多晶硅层33及静电保护层3上的第三绝缘膜4，形成于所述P+掺杂区13与第一 N+掺杂区14上的源极35，形成于所述多晶硅层33上的静电电极36，以及形成于所述源极35、第三绝缘层4及静电电极36上的导线层37。所述静电保护层3包括数个第二 P-掺杂区12以及数个第二 N+掺杂区15，所述数个第二 P-掺杂区12与数个第二 N+掺杂区15相间排列，以形成齐纳二极管结构，起到静电保护作用，如图15所示，A部分起到原来功率器件的主要功能，而B部分则起到静电保护功能。
[0017]所述静电保护层3是由多晶硅层分别经过P+掺杂工艺以及N+掺杂工艺形成。在本实施例中，所述静电保护层3包括四个第二 N+掺杂区15与三个第二 P-掺杂区12，所述四个第二 N+掺杂区15与三个第二 P-掺杂区12相间排列，形成PNPNPN 二极管结构。
[0018]所述第一至第三绝缘膜31、32、4先通过扩散工艺或化学气相沉积法(CVD)沉积，再通过感光遮蔽工艺(Photo Masking)和干刻或湿刻工艺而形成。所述第一绝缘膜31与第二绝缘膜32具有不同的厚度，优选的，所述第一绝缘膜31的厚度大于所述第二绝缘膜32的厚度。所述第一绝缘膜31的材质为二氧化硅(Si02)、氮氧化硅(S1N)或氧化铪(HF0)，所述第二绝缘膜32的材质为二氧化硅、氮氧化硅或氧化铪，所述第三绝缘层4的材质为磷硅酸盐玻璃、氟掺杂的硅酸盐玻璃或硼磷硅玻璃。所述漂移层2为N型漂移层，在本实施例中，所述漂移层2包括第一漂移层21以及形成于所述第一漂移层21上的第二漂移层22，所述第二漂移层22通过掺杂N-离子而形成，以形成JFET领域。
[0019]请参阅图3，图3中的C部分相当于图2中的B部分，D部分相当于图2中的A部分，本实用新型提供的具有ESD保护结构的功率器件中，实现原有功率器件主要功能部分的源极与实现静电保护功能部分的静电电极连接在一起，实现原有功率器件主要功能部分的栅极与实现静电保护功能部分的另一端连接在一起。
[0020]值得一提的是:具有ESD保护结构的功率器件内部构成的静电保护层3不会制作工艺流程，即在生产流程上无需追加工艺工程就可以实现。
[0021]综上所述，本实用新型提供一种具有静电保护结构的功率器件，通过在内部设置数个相间排列的P-掺杂区与第二 N+掺杂区，以形成一静电保护层一齐纳二极管结构，这样就可以去除静电安全电路等在电源模组内所占的空间，无需再另外设置静电保护结构，提高电源模组的空间效率，减少布线数量以及一些寄生参数，实现高效功率器件，并且该具有静电保护结构的功率器件的制作工艺简单，与现有的功率器件制作工艺相比，无需追加工艺流程,不会增加成产成本。
[0022]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有静电保护结构的功率器件，其特征在于，包括:漂移层，形成于所述漂移层下方的漏区，形成于所述漏区下方的漏极，形成于所述漂移层中的P-掺杂区，形成于所述漂移层中的第一N+掺杂区，形成于所述漂移层中的P+掺杂区，形成于所述漂移层上的第一绝缘膜，形成于所述漂移层、第一 P-掺杂区与第一 N+掺杂区上的第二绝缘膜，形成于所述第一、第二绝缘膜上的多晶硅层，形成于所述第二绝缘膜上的栅极，形成于所述第一绝缘膜上的静电保护层，形成于所述栅极、第一 N+掺杂区、多晶硅层及静电保护层上的第三绝缘膜，形成于所述P+掺杂区与第一 N+掺杂区上的源极，形成于所述多晶硅层上的静电电极，以及形成于所述源极、第三绝缘层及静电电极上的导线层；所述静电保护层包括数个第二P-掺杂区以及数个第二 N+掺杂区，所述数个第二 P-掺杂区与数个第二 N+掺杂区相间排列。
2.根据权利要求1所述的具有静电保护结构的功率器件，其特征在于，所述静电保护层是由多晶硅层分别经过P+掺杂工艺以及N+掺杂工艺形成。
3.根据权利要求1所述的具有静电保护结构的功率器件，其特征在于，所述静电保护层包括四个第二 N+掺杂区与三个第二 P-掺杂区，所述四个第二 N+掺杂区与三个第二 P-掺杂区相间排列。
4.根据权利要求1所述的具有静电保护结构的功率器件，其特征在于，所述第一绝缘膜的厚度大于所述第二绝缘膜的厚度。
5.根据权利要求1所述的具有静电保护结构的功率器件，其特征在于，所述第一绝缘膜的材质为二氧化硅、氮氧化硅或氧化铪，所述第二绝缘膜的材质为二氧化硅、氮氧化硅或氧化铪，所述第三绝缘层的材质为磷硅酸盐玻璃、氟掺杂的硅酸盐玻璃或硼磷硅玻璃，所述漂移层为N型漂移层，所述漂移层包括第一漂移层以及形成于所述第一漂移层上的第二漂移层。
【文档编号】H01L29/78GK204144268SQ201420632706
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】赵喜高 申请人:深圳市可易亚半导体科技有限公司