[发明专利]一种解决电阻非线性的智能功率MOS管的制造方法

说明书

本发明公开了一种解决电阻非线性的智能功率MOS管的制造方法。该方法包括在体区的上侧制作源区注入所需的第一光刻胶层，然后依次进行第一导电类型的元素注入和推阱操作，以在体区内制作形成第一导电类型的源区，同时对主MOS管多晶硅栅、启动MOS管多晶硅栅和电阻R_DG2a进行掺杂，使得主MOS管多晶硅栅、启动MOS管多晶硅栅和电阻R_DG2a变为第一导电类型掺杂。本发明通过Poly注入工艺的调整、修改NSD版图设计，并增加一张PSD版图设计的方式，使得R_DG2a与R_DG2b均为N型掺杂，因此R_DG2a与R_DG2b之间产生的非必要的PN消失，使得低电压下的电阻非线性问题得以解决。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种解决电阻非线性的智能功率MOS管的制造方法。

背景技术

在图1所示器件中，是在Power MOS管中集成了一个Driver MOS管，并且DriverMOS管的G2、S2均为独立结构，且G2端与Drain端通过电阻R_DG2相连，阻值在8MΩ-50MΩ。这种结构可以降低电源电路中启动的损耗和待机功耗，提高能源转换效率。同时集成DriverMOS管和电阻R_DG2的工艺和普通智能功率MOS管工艺完全兼容，可以降低芯片生产成本。

但是在这种集成启动器件（Driver MOS管）的MOS管产品，在实际应用中，如小家电类产品的应用中，R_DG2存在非线性的问题，即小电压下，R_DG2非常大，达到上千MΩ的水平，如图2所示；R_DG2过大导致Driver MOS管无法启动，器件不能工作，并最终导致终端应产品无法正常工作，带来极大隐患。

通过分析发现，R_DG2实际由两部分组成，即R_DG2a及R_DG2b，如图3所示，R_DG2a为通过版图设计在管芯边缘引入的部分，R_DG2b为寄生部分，即为Driver MOS管寄生的栅极电阻。当前工艺，造成R_DG2存在非线性的问题的原因主要是由于R_DG2a为P型掺杂，而R_DG2b为N型掺杂，在R_DG2a与R_DG2b的交界面，即P型掺杂与N型掺杂的交界面处，产生了一个非必要的PN结，因此，在Drain端电压小于50V时，此PN结未开启，RDG2会呈现出超高阻的状态，阻值大于1000MΩ；在Drain端电压大于50V时，PN结导通，高阻状态消失，RDG2呈线性状态。

在解决R_DG2电阻非线性问题的同时，不能影响Power MOS管中Poly的掺杂类型或浓度，否则会影响Power MOS管的寄生栅极电阻或阈值，因此，该问题无法通过单纯的调整Poly注入、NSD注入、PSD注入来解决。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种解决电阻非线性的智能功率MOS管的制造方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种解决电阻非线性的智能功率MOS管的制造方法，包括：

提供第一导电类型的衬底，在所述衬底上制作形成外延层；

在所述外延层上制作第二导电类型的耐压环区，以形成主MOS管有源区、启动MOS管区、电阻及耐压环区以及所述主MOS管有源区与启动MOS管区之间的隔离区；

在所述外延层的上侧生长场氧层，并将所述主MOS管有源区和启动MOS管区有源区内的场氧层刻蚀掉；

对所述有源区依次执行JFET注入和推阱操作；