[发明专利]VDMOS结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种VDMOS（垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管）结构。

背景技术

目前的功率器件多用在有电感的感性交流电路中，所以产品开关时的雪崩耐受量（EAS）是产品性能评价的一个主要指标。耐雪崩击穿的能力越大，产品的稳定性和可靠性就越强。

由于功率器件的MOS管结构特征，N管源区的注入杂质需要用N型，而N管需要在N外延上通过形成P阱来形成，所以N注入区、P阱和N外延就会形成一个寄生的NPN三极管，这个寄生三极管的开通，会大大降低P阱对N外延的雪崩击穿的耐受能力。现有功率器通过MOS管沟道的开启，关断来控制器件的开关。而在器件开启时，需要通过源区的注入连接沟道，将沟道电流引到接触孔。这个三极管的发射极和基极的开启又会造成寄生管的集电极电流和MOS管的体区到源区漏电的自反馈，造成MOS管的反向击穿，降低了产品耐雪崩击穿的能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不具有寄生NPN三极管的VDMOS结构，能提高VDMOS结构的抗雪崩击穿能力。

为解决上述技术问题，本发明的VDMOS结构，包括N型衬底上的N型外延，N型外延上部的P阱，位于P阱和N型外延上方的栅氧化膜，位于栅氧化膜上方的多晶硅平面栅，其中，所述P阱上部形成有一凹槽，所述凹槽内形成有与所述栅氧化膜形成接触的金属硅化物，接触孔形成于所述金属硅化物的上面。

本发明的另一种VDMOS结构，包括N型衬底上的N型外延，N型外延上部的P阱，内部具有栅氧化膜填充有多晶硅的多晶硅沟槽栅穿过所述P阱，其中，所述P阱上部形成有一凹槽，所述多晶硅沟槽栅位于所述凹槽中，所述多晶硅沟槽栅两侧的P阱上具有与所述栅氧化膜形成接触的金属硅化物，接触孔形成于所述金属硅化物的上面。

其中，所述凹槽的深度为1000埃至3000埃。

其中，所述凹槽的深度大于所述金属硅化物的厚度。

本发明的VDMOS结构相对传统的具有源注入区的功率管器件：多晶硅化物的电阻比源注入区的电阻要低，所以相应的本发明VDMOS结构的导通电阻会降低；由于金属硅化物代替了N型源注入区，所以不会形成寄生的NPN三极管（例如图1中，NPN三极管由N型注入区、P阱和N型外延构成），降低了寄生管开启导致的耐雪崩击穿能力降低的风险；本发明的VDMOS结构若在多晶栅上引入多晶硅化物，还能减小栅电阻，减小器件的开关时间，还能降低了chip（硅片）内不同区域MOS管的开关延迟。

附图说明

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：

图1是现有平面栅VDMOS结构示意图。

图2是现有多晶硅沟槽栅VDMOS结构示意图。

图3是本发明VDMOS第一实施例的结构示意图一。

图4是本发明VDMOS第一实施例的结构示意图二。

图5是本发明VDMOS第二实施例的结构示意图一。

图6是本发明VDMOS第二实施例的结构示意图二。

附图标记说明

1是N型衬底

2是N型外延

3是P阱

4是N型注入区

5是金属硅化物

6是栅氧化膜

7是多晶硅平面栅

8是多晶硅沟槽栅

9是接触孔

10是凹槽

A-A是凹槽的深度

B-B是金属硅化物的厚度

具体实施方式

如图3、图4所示，本发明的VDMOS结构的第一实施例，包括N型衬底1上的N型外延2，N型外延2上部的P阱3，位于P阱3和N型外延2上方的栅氧化膜6，位于栅氧化膜6上方的多晶硅平面栅7，其中，P阱3上部形成有一凹槽10，凹槽10内形成有与栅氧化膜6形成接触的金属硅化物5，接触孔9形成于所述金属硅化物5的上面；其中，凹槽的10深度A-A为1000埃至3000埃，优选1500埃、2000埃和2500埃，并且凹槽10的深度A-A大于所述金属硅化物5的厚度B-B。