[发明专利]一种功率器件防护芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种功率器件保护芯片，其特征在于，所述功率器件保护芯片包括第一导电类型的衬底，还包括第一导电类型的第一外延层、第二导电类型的注入区和第二外延层、沟槽、氧化硅层和第一金属层，所述第一外延层形成在所述衬底的上表面，所述注入区自所述第一外延层的上表面向下形成，所述第二外延层形成在所述第一外延层上表面，所述沟槽自所述第二外延层的上表面向下延伸并暴露出所述第一外延层的上表面，所述沟槽的侧壁形成有所述氧化硅层，所述第一金属层填满所述沟槽，并位于所述注入区的上表面，所述功率器件保护芯片还包括形成在所述衬底下表面的第二导电类型的扩散层、形成在所述第二外延层的上表面的第二金属层和形成在所述扩散层的下表面的第三金属层，其中，所述注入区采用P型离子向所述第一外延层内注入形成，所述注入区的掺杂浓度大于所述第二外延层的掺杂浓度，所述第一导电类型为N型导电材料，所述第二导电类型为P型导电材料，所述第一外延层的厚度大于所述第二外延层的厚度，所述第一外延层的掺杂浓度大于所述第二外延层的掺杂浓度。

2.一种功率器件保护芯片的制造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

提供第一导电类型的衬底；

在所述衬底的上表面依次形成的第一导电类型的第一外延层、第二导电类型的第二外延层，以及在所述衬底的下表面形成的第二导电类型的扩散层；

自所述第二外延层向下刻蚀出沟槽，所述沟槽曝露出所述第一外延层的上表面；

在所述沟槽的内侧壁制备氧化硅层；

在所述沟槽底部采用第二导电类型的离子注入所述第一外延层内，其中，注入区采用P型离子向所述第一外延层内注入形成，所述注入区的掺杂浓度大于所述第二外延层的掺杂浓度，所述第一导电类型为N型导电材料，所述第二导电类型为P型导电材料，所述第一外延层的厚度大于所述第二外延层的厚度，所述第一外延层的掺杂浓度大于所述第二外延层的掺杂浓度；

制备第一金属层、第二金属层和第三金属层，所述第一金属层填满所述沟槽，所述第二金属层形成于所述第二外延层的上表面，所述第三金属层形成于所述扩散层的下表面。

3.根据权利要求2所述的功率器件保护芯片的制造方法，其特征在于，所述在所述沟槽的内侧壁制备氧化硅层的步骤包括：在所述沟槽内制备所述氧化硅层，采用干法刻蚀所述沟槽内的部分所述氧化硅层，曝露出所述第一外延层的上表面，并且保留所述沟槽的内侧壁的所述氧化硅层。

4.根据权利要求2所述的功率器件保护芯片的制造方法，其特征在于，所述注入区的注入深度0.3um～0.8um，注入后进行30min的热退火，激活注入离子，激活温度900℃～1100℃。

5.根据权利要求2所述的功率器件保护芯片的制造方法，其特征在于，在所述沟槽的底部注入第二导电类型的离子形成所述注入区的步骤中，第二导电类型的离子注入的剂量大于1E15，能量为60KeV～200KeV。

6.根据权利要求2所述的功率器件保护芯片的制造方法，其特征在于，所述扩散层的深度大于1um。