[发明专利]沟槽型MOSFET的ESD结构及工艺方法

权利要求书

1.一种沟槽型MOSFET的ESD结构，在沟槽型MOSFET的周围具有沟槽型保护环，其特征在于：所述的ESD结构集成在沟槽型保护环的沟槽中，所述保护环的沟槽穿过体区底部位于外延层中，沟槽内填充多晶硅；

所述多晶硅分段进行N-P或者P-N,或者N-P-……-N-P或者P-N-……-P-N的间隔掺杂，以形成一个或多个等效串接的二极管，串接的二极管首尾两端电极分别连接沟槽型MOSFET的栅极及源极。

2.如权利要求1所述的沟槽型MOSFET的ESD结构，其特征在于：根据沟槽型MOSFET的ESD耐压需求，换算成等效的PN结的个数，以决定对保护环的沟槽内的多晶硅进行N、P间隔注入的分段数，即形成的等效的二极管的个数。

3.形成如权利要求1所述的沟槽型MOSFET的ESD结构的工艺方法，其特征在于：包含如下的步骤：

第1步，使用硬掩膜在外延上定义出保护环图形，刻蚀形成沟槽型保护环的沟槽；

第2步，移除硬掩膜，在整个外延表面形成一层氧化层作为栅氧化层；

第3步，保护环的沟槽内淀积多晶硅并回刻至外延表面；

第4步，整个外延表面生长一层氧化层，然后进行体区注入；

第5步，使用源区注入的掩膜板，或者保护环掩膜板进行保护环的沟槽的多晶硅的杂质注入，并按照版图将部分沟槽注入反型，形成N、P交替排列的串接的PN结；

第6步，层间介质淀积，刻蚀形成接触孔，将沟槽中多晶硅引出；

第7步，形成阻挡层金属，进行钨淀积，制作金属引线，将沟槽内多晶硅引出形成ESD电路，并将该ESD电路的两端分别与MOSFET的栅极及源极连接。

4.如权利要求3所述的沟槽型MOSFET的ESD结构的工艺方法，其特征在于：所述第1步中，刻蚀的保护环的沟槽深度为1～2μm。

5.如权利要求3所述的沟槽型MOSFET的ESD结构的工艺方法，其特征在于：所述第2步中，淀积的氧化层的厚度为

6.如权利要求3所述的沟槽型MOSFET的ESD结构的工艺方法，其特征在于：所述第3步中，对于NMOS，沟槽内淀积的多晶硅为N型；对于PMOS，沟槽内淀积的多晶硅为P型；多晶硅掺杂浓度为10¹⁸～10¹⁹atoms/cm³。

7.如权利要求3所述的沟槽型MOSFET的ESD结构的工艺方法，其特征在于：所述第4步中，体区注入能量为120～300keV,剂量为10¹³～10¹⁵atoms/cm²。

8.如权利要求3所述的沟槽型MOSFET的ESD结构的工艺方法，其特征在于：所述第7步中，阻挡层金属为钛和/或氮化钛。