[发明专利]交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法

权利要求书

1.一种交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：包含以下步骤：

1)在衬底硅片上生长一层第一外延层；

2)在第一外延层上进行第一次刻蚀形成沟槽；

3)在第一外延层表面和沟槽内部生长绝缘层；

4)去除沟槽底部的绝缘层；

5)对第一次刻蚀形成的沟槽进行第二次刻蚀形成深沟槽；

6)用选择性外延对深沟槽进行填充，形成第二外延层，该第二外延层与第一外延层具有相反导电类型；

7)去除绝缘层；

8)用化学机械研磨去除沟槽，即可得到交替排列的P型和N型半导体薄层。

2.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤1)中第一外延层的厚度为20.0-80.0μm。

3.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤2)中沟槽的宽度为1.0-10.0μm，深度为1.0-10.0μm。

4.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤3)中绝缘层是氧化硅和/或氮化硅。

5.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤4)中沟槽底部绝缘层的刻蚀采用干法刻蚀工艺，沟槽表面用光刻胶保护，沟槽侧壁的绝缘层不受刻蚀工艺的影响。

6.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤5)中第二次刻蚀形成的深沟槽的深度等于或大于器件所需的P型薄层的高度，该深沟槽的宽度为1.0-10.0μm，深度为10.0-50.0μm。

7.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤6)中选择性外延的温度为800-1100摄氏度，压力为20-760托。

8.如权利要求1或7所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤6)中选择性外延的硅源为二氯二氢硅，流量为50-1000毫升/分钟。

9.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤6)中选择性外延的刻蚀气体为氯化氢或氟化氢，流量为50-1000毫升/分钟。

10.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤7)中绝缘层的去除采用干法刻蚀或湿法刻蚀或化学机械研磨。

11.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述步骤8)中化学机械研磨的量，在沟槽的底部之下，且在深沟槽的底部之上。

12.如权利要求1所述的交替排列的P型和N型半导体薄层的形成方法，其特征在于：所述第一外延层为P型，第二外延层为N型；或者所述第一外延层为N型，第二外延层为P型。