[发明专利]一种用于锂电保护的开关器件及其制作方法

权利要求书

1.一种用于锂电保护的开关器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括步骤：

1)提供一P+型衬底，于所述P+型衬底表面形成P-型外延层，于所述P-型外延层中形成STI隔离区；

2)于所述P-型外延层中形成N型阱区；

3)于所述N型阱区中形成相隔排列的两个P型阱区；

4)制作出两个栅极结构，各栅极结构横跨于N型阱区及P型阱区之间，所述STI隔离区位于两个所述栅极结构之间；

5)于两个栅极结构之间形成N-型漂移区，所述N-型漂移区包围所述STI隔离区；

6)于两个所述P型阱区中均形成N型源区及P+型接触区，且所述N型源区及P+型接触区位于所述栅极结构的侧边；

7)于器件表面形成介质层，于所述介质层中打开两个源区接触窗口及一体区接触窗口，且基于所述体区接触窗口刻蚀所述P-型外延层形成直至所述P+型衬底的沟槽；

8)于所述源区接触窗口、体区接触窗口及所述沟槽内填充电极材料形成两源区电极及一体区电极，并制作金属层使得其中一个源区电极及体区电极相连，完成开关器件的电性引出；

9)于所述P+型衬底的背面制作背镀金属，以将其中一个所述源区电极通过与所述体区电极导电的方式引到芯片背面。

2.根据权利要求1所述的用于锂电保护的开关器件的制作方法，其特征在于：步骤2)包括：

步骤2-1)，于所述P-型外延层制作掩膜；

步骤2-2)，基于掩膜采用离子注入方式于所述P-型外延层中形成N型阱区，使得所述N型阱区与后续制备的体区电极之间被所述P-型外延层隔离。

3.根据权利要求1所述的用于锂电保护的开关器件的制作方法，其特征在于：所述源区电极同时与所述N型源区及P+型接触区接触。

4.根据权利要求1所述的用于锂电保护的开关器件的制作方法，其特征在于：所述背镀金属的制作包括：

a)采用溅射或蒸镀的方法于所述P+型衬底的背面形成TiN层或Ag层；

b)采用快速热退火的方法对所述TiN层或Ag层进行退火形成与所述P+型衬底的欧姆接触。

5.一种用于锂电保护的开关器件，其特征在于：包括：

P+型衬底；

P-型外延层；形成于所述P+型衬底表面；

N型阱区，形成于所述P-型外延层中；

两个P型阱区，相隔排列形成于所述N型阱区中；

两个栅极结构，各栅极结构横跨于N型阱区及P型阱区之间；

N-型漂移区，形成于两个栅极结构之间；

N型源区及P+型接触区，均形成于两个所述P型阱区中，且所述N型源区及P+型接触区位于所述栅极结构的侧边；

介质层，形成于器件表面，所述介质层中打开有两个源区接触窗口及一体区接触窗口，所述体区接触窗口内的所述P-型外延层被去除形成直至所述P+型衬底的沟槽；

电极材料，填充于所述源区接触窗口、体区接触窗口及所述沟槽内形成两源区电极及一体区电极，其中一个源区电极及体区电极通过金属层相连，实现开关器件的电性引出；

所述P-型外延层中还形成有STI隔离区，所述STI隔离区位于两个所述栅极结构之间，且所述N-型漂移区包围于所述STI隔离区；

所述P+型衬底的背面形成有背镀金属，以将其中一个所述源区电极通过与所述体区电极导电的方式引到芯片背面。

6.根据权利要求5所述的用于锂电保护的开关器件，其特征在于：所述N型阱区与所述体区电极之间被所述P-型外延层隔离。

7.根据权利要求5所述的用于锂电保护的开关器件，其特征在于：所述源区电极同时与所述N型源区及P+型接触区接触。

8.根据权利要求5所述的用于锂电保护的开关器件，其特征在于：所述背镀金属包括TiN层及Ag层中的一种。

9.根据权利要求5所述的用于锂电保护的开关器件，其特征在于：所述P+型衬底的掺杂浓度为1e18～1e19/cm³，所述P-型外延层的掺杂浓度为1e16～1e17/cm³，所述N型阱区的掺杂浓度为1e15～1e16/cm³，所述N-型漂移区的掺杂浓度为1e16～1e17/cm³，所述P型阱区的掺杂浓度为1e17～1e18/cm³。