[发明专利]一种漏极共用的沟槽式双MOS管器件及制造方法

说明书

一种漏极共用的沟槽式双MOS管器件及制造方法，属于半导体技术领域。包括衬底（19）、漂移区（18）以及沟槽（13），其特征在于：在沟槽（13）内中部的多晶硅分为第一多晶硅（12）和第二多晶硅（14），在两个沟槽（13）之间的MOS结构上开设有底层接触孔（6），在MOS结构的表面设有连接层。还包括如下步骤：步骤1，第一次氧化及光刻；步骤2，第一次氧化物沉积；步骤3，第二次氧化；步骤4，第二道光刻；步骤5，第二次氧化物沉积；步骤6，在漂移区（18）上方形成MOS结构；步骤7，形成连接层。在本漏极共用的沟槽式双MOS管器件及制造方法中，电流通过两个MOS结构之间的沟槽周围形成的导电通道实现流通，降低了导通电阻。

技术领域

一种漏极共用的沟槽式双MOS管器件及制造方法，属于半导体技术领域。

背景技术

锂离子电池性能优越，钴酸锂离子电池成为消费电子设备首选，但是锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此需要设置保护电路与锂电池配合使用，通过保护电路实现锂电池时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，及时控制电流回路的通断，并在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。

锂电池基本的保护电路电路图如图24所示，图中驱动芯片U1（MOS驱动芯片）用于控制MOS管M1~M2的导通和关断，通过驱动芯片U1使电芯B1与外电路导通，同时对电芯B1的电压以及电流进行监测，当回路中电压以及电流超过规定值时，MOS管M1~M2关断，保护电芯的安全。其中MOS管M1内包括MOS结构Q1以及MOS结构Q1中的基区与漏极之间的寄生二极管D1，MOS管M2内包括MOS结构Q2以及MOS结构Q2中的基区与漏极之间的寄生二极管D2。

保护电路的具体工作过程及工作原理如下：在充电状态时，外部充电电路通过端口P1~P2接入，此时驱动芯片U1控制两个MOS管导通，形成电流回路对电芯进行充电，当电池电压升到过充电压以上时，驱动芯片U1控制MOS结构Q2关断，此时寄生二极管D2反向截止，充电电流回路被阻断，实现电池过充保护。当放电状态时，电芯B1通过端口P1~P2连接外部负载，此时驱动芯片U1控制两个MOS管导通，形成供电对负载放电，当电芯B1的电压降低到过放电压以下时，驱动芯片U1控制MOS结构Q1关断，此时寄生二极管D1反向截止，放电回路被阻断，实现电池过放保护。

由上述可知，传统的保护电路在工作时，在现有保护板电路中，两个MOS管通过外部连线、焊接工艺将两个MOS管漏极相连实现保护电路的开关控制功能。以充电状态为例，电流由端口P1流入电芯B1，从MOS管M1中的源极流入，经过MOS管M1中的MOS结构Q1、漂移区、衬底自MOS管M1的漏极流出，然后进入MOS管M2的漏极，然后经过MOS管M2的衬底、漂移区以及MOS结构Q2由MOS管M2的源极流出，从而形成充电电流的回路，放电过程基本相同，因此电流要经过两个MOS管的内部以及外部连线才能实现回路的导通，因此，电流途径过长，导致导通电阻过大，会大大影响设备的可靠性。

而保护电路的一项重要实用指标为导通电阻，由于通讯设备的工作频率较高，数据传输要求误码率低，其脉冲串的上升及下降沿陡，故对电芯B1的电流输出能力和电压稳定度要求高，因此保护电路中MOS管的开关导通时电阻要小，如太大会导致通讯设备工作不正常，如手机在通话时突然断线、电话接不通、噪声等现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种将两个MOS管的漏极集成共用设计，通过两个MOS结构的源极、栅极交叉结构设计形成的导电通道实现电流流通，替代了用两个MOS管串联的电路结构，大大降低了导通电阻，降低了功耗，提高效能及设备的可靠性的漏极共用的沟槽式双MOS管器件及制造方法。