[实用新型]输出驱动级功率MOS器件

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体制造领域，涉及一种输出驱动级功率MOS器件。

背景技术

随着超大规模集成电路工艺技术的不断提高,目前CMOS集成电路已经进入了超深亚微米阶段,MOS器件的尺寸不断缩小,栅氧化层厚度越来越薄,其栅耐压能力显著下降,集成电路失效的产品中有大约三分之一是由于 ESD 问题所引起的.因此CMOS 集成电路的静电放电 ( Electro Static Discharge，ESD)问题是半导体设计和制造工艺中无法回避的重要问题。

对于开关电源或运算放大器，在信号输出管脚或功率管控制引脚通常采用反相器形式连接的MOS管作为最后一级输出，对此类引脚的静电防护可以采用如二极管、三极管、CMOS及SCR器件连接在引脚和电源泄放线之间构成，但对于最后一级输出MOS管的栅极，由于0.25微米以下的深亚微米工艺尺寸下，栅氧厚度不断降低，栅氧仍然存在击穿风险，由于驱动级MOS管的栅极并非封装外露引脚，在芯片外围难以添加ESD防护器件增加驱动级的栅极防护能力。

实用新型内容

为解决现有技术中集成电路驱动级MOS管栅氧可能被击穿的技术缺陷，本实用新型公开了一种输出驱动级功率MOS器件。

本实用新型所述输出驱动级功率MOS器件，包括硅片本体和硅片本体上的栅极，栅极与硅片本体之间具有栅氧绝缘层，位于栅氧绝缘层下方两侧的源极和漏极，及位于源极和漏极周围及下方的外延层；所述外延层上还具有第一注入区和第二注入区，所述第二注入区位于第一注入区和源极之间，所述第二注入区的注入类型与外延层相同，且注入浓度大于外延层，第一注入区的注入类型与外延层相反，所述栅极与第一注入区通过连接孔连接。

优选的，所述第二注入区和第一注入区紧邻。

优选的，所述源极和漏极分布于栅极两侧，所述第一注入区和第二注入区位于栅极的至少一端。

优选的，外延层上设置的所述第二注入区包围源极和漏极形成环状。

优选的，所述栅极与第一注入区之间具有金属层，所述栅极与金属层、金属层与第一注入区之间通过连接孔连接，所述金属层与硅片本体之间由场氧化层隔离。

具体的，所述栅极为多晶硅，所述栅氧绝缘层和场氧化层为二氧化硅。

采用本实用新型所述的输出驱动级功率MOS器件，通过在外延层设置注入层，与外延层组合形成连接在栅极和外延层之间的二极管，为静电泄放提供了导通通路，提高了驱动级功率MOS的防护能力，且实现方式简单，与常用的CMOS 工艺完全兼容，成本低。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施方式的剖视示意图；

图2为本实用新型又一种具体实施方式结构俯视硅片时的示意图；

图中附图标记名称为：1-源极，2-漏极，3-栅极，4-外延层，5-第一注入区，6-第二注入区，7-栅氧绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

本实用新型所述输出驱动级功率MOS器件，包括硅片本体和硅片本体上的栅极3，栅极与硅片本体之间具有栅氧绝缘层7，位于栅氧绝缘层下方两侧的源极和漏极，及位于源极和漏极周围及下方的外延层；

所述外延层上还具有第一注入区5和第二注入区6，所述第二注入区位于第一注入区和源极1之间，所述第二注入区6的注入类型与外延层相同，且注入浓度大于外延层，第一注入区的注入类型与外延层4相反，所述栅极与第一注入区通过连接孔连接。

以常规CMOS工艺制造NMOS 为例，在硅片上推进注入硼等五价离子，形成P型外延层，在生成栅氧化层和栅极后，利用掩膜刻蚀掉源漏之间上方的栅氧化层和栅极，进行沟道注入和衬底注入，形成源漏之间的沟道及第二注入区，沟道完成后，再进行N型注入，例如磷或砷，在外延层上形成第一注入区。

在完成在硅片本身进行的前半段半导体离子注入后，按照常规CMOS工艺淀积金属及刻蚀金属及多晶硅上的通孔，并淀积或氧化形成场氧化层，构成如图1所示的完整NMOS器件，其中的栅极通常为多晶硅淀积，栅氧绝缘层7和场氧化层通常为二氧化硅。