[发明专利]一种半导体芯片的制造方法

说明书

本申请具体公开了一种半导体芯片的制造方法，该方法包括：在第一导电类型的衬底表面生长外延层；在第一导电类型的外延层的表层形成第二导电类型的掺杂区；在第一导电类型的外延层之中形成沟槽；生长第一氧化层；去除沟槽之外的第一氧化层，并去除沟槽之中的一部分第一氧化层；生长第二氧化层，第二氧化层覆盖于沟槽的侧壁和第二导电类型的扩散区的上方；在沟槽的侧壁注入掺杂形成第一导电类型的掺杂区；淀积多晶硅并去除沟槽之外的多晶硅，保留沟槽之中的多晶硅；在第二导电类型的扩散区的表层之中注入掺杂然后退火形成第一导电类型的扩散区；形成接触孔、金属电极和压焊窗口。

技术领域

本申请涉及半导体器件制造技术领域，尤其涉及一种半导体芯片的制造方法。

背景技术

MOSFET芯片是一种分立器件，属于半导体功率器件范畴，与集成电路同属于半导体芯片领域。按照物理结构，可将MOSFET芯片分类为平面MOSFET和沟槽MOSFET两个大类，其中沟槽MOSFET的电流密度更高，在中低压MOSFET中占主导地位，沟槽MOSFET的多晶硅栅位于沟槽之中；按照导电类型，可将MOSFET芯片分类为N沟道MOSFET和P沟道MOSFET，N沟道MOSFET的导电沟道为N型，P沟道MOSFET的导电沟道为P型。按照导电沟道的形成方式，可将MOSFET芯片分类为耗尽型MOSFET和增强型MOSFET，耗尽型MOSFET在栅极不加电压时即有导电沟道存在，而增强型MOSFET只有在栅极施加一定的电压时才会出现导电沟道。

本案只针对耗尽型沟槽MOSFET芯片。

沟槽MOSFET芯片都包含源极、栅极和漏极共3个端口，源极和栅极位于芯片的正面，漏极位于芯片的背面，MOSFET芯片的正面结构包括元胞区和保护环等，其中元胞区由若干个相同结构的元胞按规律排列而成。

MOSFET芯片的最关键指标参数包括击穿电压(特指漏源击穿电压)、导通电阻和阈值电压，通常情况下，击穿电压越大越好，导通电阻越小越好，击穿电压与单位面积的导通电阻是一对互为矛盾的参数。为实现其标称的击穿电压，MOSFET芯片内部都采用特定厚度和特定电阻率(即特定掺杂浓度)的外延层来承压。

在现有技术中，以发明专利201410404340.0为例，耗尽型沟槽MOSFET芯片的制造方法为：在衬底表面生长外延层，然后在外延层之中形成体区和沟槽，然后对沟槽侧壁进行注入掺杂形成导电沟道，然后依次制作栅氧化层、多晶硅栅和接触孔等结构。

现有技术的缺点：

对沟槽侧壁注入掺杂形成导电沟道的同时，沟槽底部也会同步被注入掺杂，且掺杂的类型与外延层的导电类型是相同的，即相当于增加了沟槽底部位置的外延层的掺杂浓度，导致沟槽底部的电场集中，拉低了MOSFET的击穿电压。

发明内容

本申请提供了一种半导体芯片的制造方法，以解决上述问题。

本申请提供了一种半导体芯片的制造方法，所述方法包括：

在第一导电类型的衬底1表面生长外延层2；

在第一导电类型的外延层2的表层之中形成第二导电类型的掺杂区3；

在第一导电类型的外延层2之中形成沟槽5，第二导电类型的掺杂区3之中的掺杂物在形成沟槽的过程中发生热扩散形成第二导电类型的扩散区4；

生长第一氧化层6，第一氧化层6将沟槽5填满并覆盖到第二导电类型的扩散区4的上方；

去除沟槽5之外的第一氧化层6，并去除沟槽5之中的一部分第一氧化层6，在沟槽5的底部保留预设厚度的第一氧化层6；

生长第二氧化层7，第二氧化层7覆盖于沟槽5的侧壁和第二导电类型的扩散区4的上方；

在沟槽5的侧壁注入掺杂形成第一导电类型的掺杂区8；