一種平面柵型mos管及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種平面柵型MOS管及其制造方法，包括：N型外延層或N型硅襯底中形成的P阱，P阱一側(cè)的N型外延層或N型硅襯底中形成有N+注入層，P阱上部并列排布有多個(gè)彼此串聯(lián)的MOS結(jié)構(gòu)；所述MOS結(jié)構(gòu)包括：形成在所述P阱上的柵氧化層，柵氧化層上形成的多晶硅柵，柵氧化層下方旁側(cè)的P阱中形成的N+注入層；每個(gè)多晶硅柵與其旁側(cè)MOS結(jié)構(gòu)的N+注入層相連，所述N型外延層或N型硅襯底中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，P阱中最遠(yuǎn)離N型外延層或N型硅襯底中N+注入層的N+注入層引出作為本器件另一連接端。本發(fā)明平面柵型MOS管與傳統(tǒng)高壓二極管器件比較，在達(dá)到耐高壓擊穿功能的同時(shí)能得到較小正向?qū)妷?，能?shí)更大電流供電。
【專利說(shuō)明】一種平面柵型MOS管及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種平面柵型MOS管。本發(fā)明還涉及一種平面柵型MOS管的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高壓二極管器件是由PN結(jié)或者是肖特基金屬半導(dǎo)體接觸構(gòu)成的。由于肖特基二極管的耐高壓能力有限，高電壓二極管一般采用PN結(jié)型二極管，其特點(diǎn)是反偏電壓越大，所需要的耐擊穿耗盡層寬度就要越寬，耗盡層寬度越寬會(huì)導(dǎo)致器件正向開(kāi)啟時(shí)的電阻越大，影響器件的整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種平面柵型MOS管與傳統(tǒng)高壓二極管器件比較，在達(dá)到耐高壓擊穿功能的同時(shí)能得到較小正向?qū)妷?，能?shí)更大電流供電。本發(fā)明還提供了一種平面柵型MOS管的制造方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的平面柵型MOS管，包括:N型外延層或N型硅襯底中形成的P阱，P阱一側(cè)的N型外延層或N型硅襯底中形成有N+注入層，P阱上部并列排布有多個(gè)彼此串聯(lián)的MOS結(jié)構(gòu)；
[0005]所述MOS結(jié)構(gòu)包括:形成在所述P阱上的柵氧化層，柵氧化層上形成的多晶硅柵，柵氧化層下方旁側(cè)的P阱中形成的N+注入層；
[0006]每個(gè)多晶娃柵與其旁側(cè)MOS結(jié)構(gòu)的N+注入層相連,所述N型外延層或N型娃襯底中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，將P阱中最遠(yuǎn)離N型外延層或N型硅襯底中N+注入層的N+注入層引出作為本器件另一連接端。
[0007]所述MOS結(jié)構(gòu)是制造參數(shù)、器件結(jié)構(gòu)完全相同的。
[0008]所述柵氧化層是單層均勻厚度的結(jié)構(gòu)。
[0009]一種平面柵型MOS管的制造方法，包括:
[0010]一、N型外延層或N型硅襯底上形成P阱；
[0011]二、在N型外延層或N型硅襯底上淀積柵氧化層，在柵氧化層上方淀積多晶硅柵；
[0012]三、刻蝕形成柵極，打開(kāi)注入窗口 ；
[0013]四、在P阱和N型外延層或N型硅襯底中注入形成N+注入層；
[0014]五、將每個(gè)多晶硅柵與其旁側(cè)MOS結(jié)構(gòu)的N+注入層相連，將N型外延層或N型硅襯底中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，將P阱中最遠(yuǎn)離N型外延層或N型硅襯底中N+注入層的N+注入層引出作為本器件的另一連接端。
[0015]本發(fā)明平面柵型MOS管與傳統(tǒng)高壓二極管器件比較，在達(dá)到耐高壓擊穿功能的同時(shí)能得到較小正向?qū)妷?，能?shí)更大電流供電。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0016]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0017]圖1是傳統(tǒng)PN結(jié)二極管的示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0020]I是N型外延層或N型硅襯底
[0021]2是柵氧化層
[0022]3 是 P 阱
[0023]4是N+注入層
[0024]5是多晶硅柵
[0025]a、b是引出端。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖2所示，本發(fā)明的平面柵型MOS管，包括:N型外延層或N型硅襯底I形成中的P阱3，P阱3 —側(cè)的N型外延層或N型硅襯底I中形成有N+注入層4，P阱3上部并列排布有三個(gè)彼此制造參數(shù)、器件結(jié)構(gòu)完全相同的串聯(lián)的MOS結(jié)構(gòu)；
[0027]所述MOS結(jié)構(gòu)包括:形成在所述P阱3上的柵氧化層2，柵氧化層2上形成的多晶硅柵5，柵氧化層2下方旁側(cè)的P阱I中形成的N+注入層4 ;
[0028]每個(gè)多晶娃柵5與其旁側(cè)MOS結(jié)構(gòu)的N+注入層4相連,將N型外延層或N型娃襯底I中的N+注入層4引出作為本器件的一連接端a，將P阱3中最遠(yuǎn)離N型外延層或N型硅襯底I中N+注入層4的N+注入層4引出作為本器件另一連接端b，柵氧化層2是單層均勻厚度的結(jié)構(gòu)。
[0029]本實(shí)施例的平面柵型MOS管應(yīng)用于實(shí)際電路時(shí)，a端接電源電壓，b端接地。
[0030]本實(shí)施例中三個(gè)制造參數(shù)、器件結(jié)構(gòu)完全相同的MOS結(jié)構(gòu)串聯(lián)在P阱上(串聯(lián)MOS結(jié)構(gòu)數(shù)量可根據(jù)器件實(shí)際需要確定，不限于三個(gè))。每個(gè)MOS管的柵極都和相鄰的源區(qū)(N+注入層4)相連接形成每個(gè)MOS管的柵極和漏極相連接。這樣在加反向電壓時(shí)，每個(gè)MOS管進(jìn)行分壓，保證加在柵極和柵氧間的電壓不會(huì)超過(guò)柵氧化膜的擊穿電壓。在加正向偏壓時(shí)，由于正向的漏極和柵極聯(lián)在一起，所以MOS管開(kāi)啟，同時(shí)下級(jí)的漏極和柵極也被同時(shí)提高電位達(dá)到開(kāi)啟，按照這個(gè)方式，達(dá)到加正向偏壓時(shí)每個(gè)MOS管都開(kāi)啟，由MOS的溝道來(lái)進(jìn)行正向?qū)〞r(shí)的導(dǎo)電。
[0031]以本實(shí)施例為例，N型外延層或N型硅襯底的N+注入層4作為第一個(gè)MOS結(jié)構(gòu)的源極，P阱中與其距離最近的N+注入層4作為第一個(gè)MOS結(jié)構(gòu)的漏極；同時(shí)，該N+注入層4 (即P阱中與N型外延層或N型硅襯底中的N+注入層距離最近的N+注入層)又作為第二個(gè)MOS結(jié)構(gòu)的源極，與其相鄰的P阱中的下一個(gè)N+注入層作為第二個(gè)MOS結(jié)構(gòu)的漏極，后續(xù)結(jié)構(gòu)原理相同，不再贅述。
[0032]一種平面柵型MOS管的制造方法，包括:
[0033]一、N型外延層或N型硅襯底上形成P阱；
[0034]二、在N型外延層或N型硅襯底上淀積柵氧化層，在柵氧化層上方淀積多晶硅柵；
[0035]三、刻蝕形成柵極，打開(kāi)注入窗口 ；
[0036]四、在P阱和N型外延層或N型硅襯底中注入形成N+注入層；[0037]五、將每個(gè)多晶硅柵與其旁側(cè)MOS結(jié)構(gòu)的N+注入層相連，將N型外延層或N型硅襯底中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，將P阱中最遠(yuǎn)離N型外延層或N型硅襯底中N+注入層的N+注入層引出作為本器件的另一連接端。
[0038]以上通過(guò)【具體實(shí)施方式】和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種平面柵型MOS管，其特征是，包括:N型外延層或N型硅襯底中形成的P阱，P阱一側(cè)的N型外延層或N型硅襯底中形成有N+注入層，P阱上部并列排布有多個(gè)彼此串聯(lián)的MOS結(jié)構(gòu)； 所述MOS結(jié)構(gòu)包括:形成在所述P阱上的柵氧化層，柵氧化層上形成的多晶硅柵，柵氧化層下方旁側(cè)的P阱中形成的N+注入層； 每個(gè)多晶硅柵與其旁側(cè)MOS結(jié)構(gòu)的N+注入層相連，所述N型外延層或N型硅襯底中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，P阱中最遠(yuǎn)離N型外延層或N型硅襯底中N+注入層的N+注入層引出作為本器件另一連接端。
2.如權(quán)利要求1所述的平面柵型MOS管，其特征是:所述MOS結(jié)構(gòu)是制造參數(shù)、器件結(jié)構(gòu)完全相同的。
3.如權(quán)利要求1所述的平面柵型MOS管，其特征是:所述柵氧化層是單層均勻厚度的結(jié)構(gòu)。
4.一種平面柵型MOS管的制造方法，其特征是，包括: 一、N型外延層或N型硅襯底上形成P阱； 二、在N型外延層或N型硅襯底上淀積柵氧化層，在柵氧化層上方淀積多晶硅柵； 三、刻蝕形成柵極，打開(kāi)注入窗口； 四、在P阱和N型外延層或N型硅襯底中注入形成N+注入層； 五、將每個(gè)多晶娃柵與其旁側(cè)MOS結(jié)構(gòu)的N+注入層相連,將N型外延層或N型娃襯底中的N+注入層引出作為本器件的一連接端，將P阱中最遠(yuǎn)離N型外延層或N型硅襯底中N+注入層的N+注入層引出作為本器件的另一連接端。
【文檔編號(hào)】H01L21/8234GK103579232SQ201210283187
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月10日
【發(fā)明者】王飛, 鐘秋 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司