一种改善栅极特性的MOSFET芯片制造方法与流程

技术特征：
1.一种改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，所述mosfet芯片包括栅极以及连接内部的多晶硅栅，其特征在于：包括以下步骤：步骤s1：在衬底的表面生长外延层，并在所述外延层中形成沟槽，并在沟槽表面形成栅氧化层；步骤s2：在所述沟槽内成型第一重掺杂多晶硅，并去除多余的重掺杂多晶硅，将第一重掺杂多晶硅的高度低于沟槽的高度；步骤s3：在外延层形成体区，并生长隔离氧化层覆盖第一重掺杂多晶硅及栅氧化层；步骤s4：在隔离氧化层上成型轻掺杂多晶硅，并去除沟槽区域的轻掺杂多晶硅，以在沟槽区域外周侧获得第一轻掺杂多晶硅及第二轻掺杂多晶硅；步骤s5：在外延层成型源区，对第一轻掺杂多晶硅的部分区域进行重掺杂，获得第二重掺杂多晶硅，并向上成型介质层，第二重掺杂多晶硅与第一轻掺杂多晶硅的类型相反；步骤s6：以第一轻掺杂多晶硅和第二重掺杂多晶硅组成二极管，以第二轻掺杂多晶硅两端组成电阻，所述二极管与所述电阻并联，并串接于栅极上。2.根据权利要求1所述的改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，其特征在于：步骤s6主要包括以下步骤：步骤s61：在第二轻掺杂多晶硅的两端打孔，获得两个电阻接触孔，所述电阻接触孔依次穿过介质层及轻掺杂多晶硅，在沟槽区域打孔，获得一个源区接触孔，所述源区接触孔依次穿过介质层、隔离氧化层、栅氧化层、源区及体区；步骤s62：在第一轻掺杂多晶硅打孔，获得第一二极管孔，在第二重掺杂多晶硅打孔，获得第二二极管孔；步骤s63：在所述电阻接触孔内成型第一金属连线和第二金属连线，所述源区接触孔内成型第三金属连线，将第一金属连线与多晶硅栅连接，第二金属连线与栅极连接；步骤s64：在所述第一二极管孔和所述第二二极管孔内成型第四金属连线和第五金属连线，在所述第一二极管孔和所述第二二极管孔内成型第四金属连线和第五金属连线，所述第四金属连线连接多晶硅栅，所述第五金属连线与栅极连接。3.根据权利要求2所述的改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，其特征在于：步骤s62和步骤s63之间还包括：步骤s100：分别在两个电阻接触孔、源区接触孔以及第一二极管孔的底部也成型重掺杂硅区。4.根据权利要求1所述的改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，其特征在于：步骤s2主要包括以下步骤：步骤s21：在沟槽区域的栅氧化层表面淀积初始多晶硅；步骤s22：采用离子注入的工艺方法对多晶硅进行重掺杂，获得第一重掺杂多晶硅；步骤s23：采用干法刻蚀的工艺方法，从上至下刻蚀第一重掺杂多晶硅。5.根据权利要求1所述的改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，其特征在于：步骤s2中的重掺杂多晶硅通过化学气相淀积法直接淀积重掺杂多晶硅形成。6.根据权利要求4所述的改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，其特征在于：步骤s22中，通过注入硼原子，或注入磷原子和/或砷原子形成重掺杂多晶硅；所述重掺杂多晶硅的类型与mosfet芯片的类型相同；
原子注入的剂量为1e15
‑
2e16原子/平方厘米。7.根据权利要求1所述的改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，其特征在于：步骤s4中，在轻掺杂多晶硅注入硼原子，或注入磷原子和/或砷原子形成轻掺杂多晶硅；所述轻掺杂多晶硅的类型与mosfet芯片的类型相反；原子注入的剂量为2e13
‑
6e14原子/平方厘米。8.根据权利要求1所述的改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，其特征在于：步骤s5中所述第二重掺杂多晶硅通过离子注入的工艺方法，注入硼原子，或注入磷原子和/或砷原子形成第二重掺杂多晶硅；离子注入的剂量为2e15
‑
2e16原子/平方厘米。9.根据权利要求1所述的改善栅极特性的mosfet芯片制造方法，其特征在于：所述体区的类型与mosfet芯片的类型相反，所述源区的类型与mosfet芯片的类型相同。

技术总结
本发明公开了一种改善栅极特性的MOSFET芯片制造方法，包括在隔离氧化层上成型轻掺杂多晶硅，并去除沟槽区域的轻掺杂多晶硅，以在沟槽区域外周侧获得第一轻掺杂多晶硅及第二轻掺杂多晶硅，在外延层成型源区，对第一轻掺杂多晶硅的部分区域进行重掺杂，获得第二重掺杂多晶硅，并向上成型介质层，第二重掺杂多晶硅与第一轻掺杂多晶硅的类型相反，及以第一轻掺杂多晶硅和第二重掺杂多晶硅组成二极管，以第二轻掺杂多晶硅两端组成电阻，所述二极管与所述电阻并联，并串接于栅极上。在芯片内部集成了多晶硅电阻和多晶硅二极管，可有效限制流经栅极的电流，从而实现对栅极的保护。从而实现对栅极的保护。从而实现对栅极的保护。


技术研发人员：潘光燃 胡瞳腾
受保护的技术使用者：深圳市芯电元科技有限公司
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2021/11/14