[发明专利]具有静电放电保护模块的半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底，具有第一导电类型，包括有效单元区域和边缘区域；

半导体晶体管，形成于所述半导体衬底的有效单元区域中，其中所述半导体晶体管包括漏区、栅区和源区；

耦接所述栅区的栅极金属和耦接所述源区的源极金属；和

静电放电保护模块，形成于所述半导体衬底的边缘区域上方，包括静电放电保护层和第一隔离层，其中所述第一隔离层位于所述半导体衬底和所述静电放电保护层之间，将所述静电放电保护层与所述半导体衬底隔离；其中，

所述源极金属位于所述有效单元区域上方，所述栅极金属位于所述边缘区域上方，所述源极金属和所述栅极金属之间具有隔离间隙，其中所述栅极金属具有栅极金属焊盘部分和栅极金属走线部分；

所述静电放电保护层呈饼状，包括第一导电类型的中心掺杂区和围绕该中心掺杂区交替排布的多个第二导电类型掺杂区和第一导电类型掺杂区，其中所述第二导电类型与所述第一导电类型相反，所述中心掺杂区实质上布满整个所述栅极金属焊盘部分的下方；并且

所述栅极金属焊盘部分耦接所述静电放电保护层的中心掺杂区，所述源极金属耦接所述静电放电保护层中最外围的第一导电类型掺杂区。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述静电放电保护层进一步包括：

具有所述第二导电类型的悬浮掺杂区，环绕所述交替排布的多个第二导电类型掺杂区和第一导电类型掺杂区的外围形成，该悬浮掺杂区电悬浮。

3.如权利要求1所述的半导体器件，其中：

所述栅极金属焊盘部分凹陷入所述源极金属中，在所述栅极金属焊盘部分和所述栅极金属走线部分之间形成连接该栅极金属焊盘部分与栅极金属走线部分的栅极金属颈；

所述源极金属具有源极金属指，延伸至所述栅极金属颈的两侧，以环包所述栅极金属焊盘部分。

4.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一导电类型的中心掺杂区和围绕该中心掺杂区的其它第一导电类型掺杂区具有较重的掺杂浓度。

5.如权利要求1所述的半导体器件，其进一步包括层间介电层，覆盖所述静电放电保护层以及所述半导体衬底，将所述栅极金属和所述源极金属与所述静电放电保护层以及所述半导体衬底隔开；所述中心掺杂区通过形成于所述层间介电层中的第一通孔与所述栅极金属焊盘部分耦接；所述静电放电保护层中最外围的第一导电类型掺杂区通过形成于所述层间介电层中的第二通孔与所述源极金属耦接。

6.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体晶体管包括垂直型沟槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管。

7.一种形成集成有半导体晶体管和静电放电保护模块的半导体器件的方法，包括：

提供半导体衬底的步骤，所述半导体衬底具有第一导电类型，包括有效单元区域和边缘区域；

在所述半导体衬底的有效单元区域中形成半导体晶体管的步骤，其中形成所述半导体晶体管的步骤包括在所述半导体衬底的有效单元区域中形成漏区、栅区和源区的步骤；

在所述半导体衬底的边缘区域上方形成静电放电保护模块的步骤；以及

在所述有效单元区域上方形成源极金属并在所述边缘区域上方形成栅极金属的步骤，所述源极金属和所述栅极金属之间具有隔离间隙，其中所述栅极金属具有栅极金属焊盘部分和栅极金属走线部分；其中，

形成所述静电放电保护模块的步骤包括：在所述半导体衬底的边缘区域上方形成第一隔离层的步骤；以及在所述第一隔离层上形成静电放电保护层的步骤；其中，

形成所述静电放电保护层的步骤包括：形成饼状的多晶硅层以及对该多晶硅层进行掺杂的步骤，使该多晶硅层具有第一导电类型的中心掺杂区和围绕该中心掺杂区交替排布的多个第二导电类型掺杂区和第一导电类型掺杂区；其中所述第二导电类型与所述第一导电类型相反；所述中心掺杂区实质上布满整个所述栅极金属焊盘部分的下方并且与所述栅极金属焊盘部分耦接；所述多个第二导电类型掺杂区和第一导电类型掺杂区中最外围的第一导电类型掺杂区与所述源极金属耦接。

8.如权利要求7所述的方法，其中，对该多晶硅层进行掺杂的步骤还包括使该多晶硅层具有所述第二导电类型的悬浮掺杂区，环绕所述交替排布的多个第二导电类型掺杂区和第一导电类型掺杂区的外围形成，该悬浮掺杂区电悬浮。