[实用新型]一种具有双向ESD保护能力的SGT-MOS器件

说明书

本实用新型公开了一种具有双向ESD保护能力的SGT‑MOS器件，包括：源极金属，从上到下依次设置于源极金属下部的漂移区、衬底和漏极金属，以及MOS器件本体；源极金属的下部设置有N型重掺杂区和P型重掺杂区，N型重掺杂区和P型重掺杂区的下部设置有P型基区，P型基区设置于漂移区的上部；漂移区的上表面两侧均设置有屏蔽栅沟槽机构。本实用新型可以提供双向ESD保护能力，既充分利用了NPNPN结构高维持电压的特点，又利用了NPNPN结构反向为正向二极管的特点，通过两个镜像对称的NPNPN器件的连接，避免了反向击穿二极管，低保护能力的限制，同时实现对MOS器件的双向保护，可以实现耐高压，高维持电压，高匹配性等ESD保护性能。

技术领域

本实用新型涉及MOS器件技术领域，尤其涉及一种具有双向ESD保护能力的SGT-MOS器件。

背景技术

SGT MOSFET是一种新型的屏蔽栅沟槽功率半导体器件，具有传统深沟槽MOSFET的低导通损耗的优点，同时具有更加低的开关损耗。SGT MOSFET作为开关器件应用于新能源电动车、新型光伏发电、节能家电等领域的电机驱动系统、逆变器系统及电源管理系统，是核心功率控制部件，其工作方式不同于一般电路的工作情况，器件既要防止静电造成栅氧化层的击穿，同时还要防止应用系统产生的过电压施加到功率MOSFET的栅极上，带来功率器件的损坏。因此，功率MOSFET的器件设计，除了要考虑器件的抗雪崩能力之外，还需努力提高功率MOSFET的ESD(Electro-Static Discharge)保护能力。

现有技术CN213184301U公开了一种具有双向ESD保护能力的SGT MOSFET器件,包括元胞结构，所述元胞结构包括从下至上依次层叠的漏极金属、N+衬底、N型漂移区、源极金属；在传统的SGT MOSFET结构以及多晶硅多掺杂的纵向MOSFET结构的基础上，实现对功率MOS器件的开关性能和ESD保护性能两种性能的同时改进。

但上述现有技术存在以下问题：

(1)在某些特殊电路和特殊应用中，要求MOS器件的ESD保护能力，击穿电压较高，电流泄放能力较强，还需要提高双向ESD保护能力。

(2)在实际的安装使用中，现有的MOS器件本身体积较小，操作人员在手持较小的MOS器件进行焊锡操作时，有时会出现手滑、不稳而导致MOS器件掉落，影响焊锡进度的情况。

因此，有必要提供一种具有双向ESD保护能力的SGT-MOS器件，以解决上述技术问题。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种具有双向ESD保护能力的SGT-MOS器件。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种具有双向ESD保护能力的SGT-MOS器件，包括：源极金属，从上到下依次设置于所述源极金属下部的漂移区、衬底和漏极金属，以及MOS器件本体；

所述源极金属的下部设置有N型重掺杂区和P型重掺杂区，所述N型重掺杂区和所述P型重掺杂区的下部设置有P型基区，所述P型基区设置于所述漂移区的上部；

所述漂移区的上表面两侧均设置有屏蔽栅沟槽机构，所述屏蔽栅沟槽机构包括：由上至下依次叠加设置的N+Poly栅极区、第一P型轻掺杂区、N型轻掺杂区、第二P型轻掺杂区和N型源极接触区；所述漂移区的内部开设有连通槽，两侧所述屏蔽栅沟槽机构通过所述连通槽相连通。

本实用新型一个较佳实施例中，所述漂移区的形状为凸台形，两个所述屏蔽栅沟槽机构呈镜像设置于所述屏蔽栅沟槽机构的凸起的两侧。

本实用新型一个较佳实施例中，所述屏蔽栅沟槽机构的外侧设置有氧化层，用于隔离开所述屏蔽栅沟槽机构与所述源极金属、漂移区、N型重掺杂区、P型重掺杂区及P型基区。

本实用新型一个较佳实施例中，所述氧化层内填充有二氧化硅，所述氧化层的厚度最低为2nm。