[发明专利]一种集成ESD二极管的沟槽MOSFET优化工艺

权利要求书

1.一种集成ESD二极管的沟槽MOSFET优化工艺，包括如下步骤：

步骤1）形成硬掩膜层：提供衬底，在衬底上形成硬掩膜层；

步骤2）打开沟槽：通过蚀刻或者激光束加工的方式，形成沟槽；

步骤3）牺牲氧化：通过热氧化形成牺牲氧化层；

步骤4）形成栅氧化层——栅多晶淀积——回刻——体注入；

步骤5）淀积一定厚度的TEOS层——淀积ESD本征多晶硅——多晶硅薄氧氧化——体高温退火；

步骤6）ESD多晶硅普注：使用离子注入机进行P型杂质注入；

步骤7）ESD多晶硅光刻，反刻；

步骤8）源区注入：在源区进行N⁺杂质注入；

步骤9）源区N+退火；

步骤10）BPSG淀积、回流热处理，通过回流热处理进行ESD区域N+区与P区形成——引线孔光刻、刻蚀——引线孔硅刻蚀——RTA退火——Ti和/或TiN 淀积及RTP退火——W淀积和/或Al、Cu淀积；其特征在于：优化工艺将ESD多晶硅的第一次普注的杂质和第二次与源区同类型的杂质放在体高温退火之后注入，N+区是在P型杂质区之后形成的；

所述步骤8）采用离子注入设备完成，所述离子注入设备包括注入腔室（1）、离子注入机（2）、遮盖板（3）、驱动筒（4）、支撑筒（5）和芯片支架（6），芯片支架（6）包括主体支撑段（10）以及设置于主体支撑段（10）两端的螺纹段一（9）和螺纹段二（19），所述主体支撑段（10）为圆柱体结构，且在主体支撑段（10）上沿其轴线周向均布有若干支撑架（12），支撑架（12）上设置有芯片支撑板（13），芯片（7）可拆卸的固定设置于芯片支撑板（13）上，所述驱动筒（4）包括支撑架一（14）和筒壁一（15），所述筒壁一（15）上设置有驱动螺纹一（16），所述驱动螺纹一（16）与螺纹段一（9）啮合，支撑架一（14）上固定设置有驱动缸（8），驱动缸（8）的右端抵接芯片支架（6）的左端，离子注入机（2）固定设置于注入腔室（1）的上端，遮盖板（3）固定设置于离子注入机（2）的下端，遮盖板（3）上设置有离子注入口（24），以及能够打开或关闭离子注入口（24）的滑动盖板（26），滑动盖板（26）在盖板驱动机构的带动下进行滑动，离子注入机（2）通过离子注入口（24）完成芯片（7）的离子注入，螺纹段一（9）和驱动螺纹一（16）的螺距设置为，在驱动缸（8）伸出带动芯片（7）沿芯片支架（6）的轴线旋转过一周后，芯片（7）沿芯片支架（6）的轴线移动的距离为步骤8）中需要注入的两N⁺区域的间隔L，注入腔室（1）内还设置有抽、放真空装置，能够对注入腔室（1）进行抽真空和放真空操作。

2.如权利要求1所述的一种集成ESD二极管的沟槽 MOSFET优化工艺，其特征在于：所述步骤5）中体高温退火全程使用N₂退火。

3.如权利要求1所述的一种集成ESD二极管的沟槽 MOSFET优化工艺，其特征在于：PMOS无需步骤9）源区N+退火。

4.如权利要求1所述的一种集成ESD二极管的沟槽 MOSFET优化工艺，其特征在于：在进行所述步骤8）之前，将若干芯片（7）装入芯片支撑板（13）上，将需要离子注入的区域对准离子注入口（24），然后先使得滑动盖板（26）封闭离子注入口（24），抽真空装置动作，使得注入腔室（1）内为真空状态，启动离子注入机（2）进入步骤8），待离子注入机（2）喷出的离子稳定后，打开离子注入口（24），对第一个芯片进行离子注入，待注入完成后，关闭离子注入口（24），同时使得驱动缸（8）伸出，推动芯片支架（6）向右滑动，同时驱动螺纹一（16）使得支撑架（12）旋转，当转动到第二个芯片对准离子注入口（24）后，停止驱动缸（8）的驱动，同时使得离子注入口（24）打开，离子注入机（2）对第二个芯片进行离子注入，如此继续动作，待第一个芯片又旋转到离子注入口（24）后，又能够进行相邻N⁺区域的离子注入，如此反复，最终完成所有芯片的源区注入，关闭离子注入机（2），取出所有芯片进行下一步骤的操作。