[发明专利]具有超级介面的功率晶体管的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率晶体管的制作方法，特别是涉及一种具有超级介面的功率晶体管的制作方法。

背景技术

请参阅图1所示，图1是现有的一个功率晶体管的剖视示意图。目前现有的功率晶体管包含一块基板11、一个主体区12、一个源极区13、一个井区14，及一个栅极结构15。

该基板11是以磊晶的方式形成，且成第一导电性，并包括一个底部112、一个形成于该底部112上的顶部113，及一个自该顶部113的表面朝向该底部112的方向延伸的沟渠111。

该主体区12与该井区14皆成第二导电性，并填覆于该基板11的沟渠111中，该井区14位于该主体区12上且与该主体区12实体接触；该源极区13成第一导电性，并与该井区14，及/或该主体区12实体接触而与该基板11间隔，该基板11与该主体区12的交界区域形成超级介面(super junction)。

当第一导电性为n型半导体时，第二导电性为p型半导体；当第一导电性为p型半导体时，第二导电性为n型半导体。

该栅极结构15设置于该基板11的顶面，并包括一块形成于该基板11的顶面的介电材151，及一块形成于该介电材151上且借由该介电材151而与该基板11间隔的导电材152。该介电材151是以绝缘材料，例如二氧化硅或氮化硅所构成，该导电材152是以导电材料，例如金属或多晶硅所构成。

再进一步以晶体管内部电性作分类，该基板11的底部112为漏极(drain)，该井区14为井(well)，该源极区13为源极(source)，该栅极结构15为栅极(gate)，该基板11的底部112、该栅极结构15与该源极区13可对外电连接而接受来自外界的电能，进而构成一利用电压差产生电场的晶体管。

当分别给予该栅极结构15的导电材152及该基板11对应该源极区13一预定电压时，电荷自该基板11的底部112，经该井区14与该源极区13而形成导电通路，进而使该功率晶体管在给予预定电压的环境下正常动作。

目前的功率晶体管是先以磊晶的方式形成一块成第一导电性且包括一个底部112及一个顶部113的基板11，再在该顶部113表面以蚀刻的方式形成一个延伸到该顶部113内的沟渠111。

接着，在该沟渠内并自该沟渠111底部以磊晶的方式填覆满一块成第二导电性的填充材。

之后，自基板11顶面依序形成该介电材151与该导电材152，而构成该栅极结构15。

然后，利用所形成的导电材152作为罩幕(mask)，以离子布植的方式植入成第二导电性的载子，而将该填充材界定出供离子植入的井预备区，及未离子植入的主体区12；并类似地以离子布植的方式植入成第一导电性的离子，而在该井预备区形成具备第一导电性的源极区13，及该保持第二导电性的井区14。

由于目前的功率晶体管是先利用蚀刻时产生沟渠111，再配合磊晶方式填入填充材，接着界定出该主体区12，最终在该主体区12与该基板11间形成超级介面，然而，以蚀刻的方式形成的沟渠111会造成填入填充材后形成的超级介面不平整，即具有晶格缺陷的不连续面，进而影响在动作状态时电荷在基板11的流动顺畅度；此外，基板11与主体区12的连接面为不连续的异质介面，也导致电荷易被抑制(trap)而累积于超级介面，在元件在停止状态时形成漏电流，造成目前功率晶体管动作时的电流不稳定与难以预测，也进而产生可靠度不佳的问题。

由此可见，上述现有的具有超级介面的功率晶体管的制作方法在制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的具有超级介面的功率晶体管的制作方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，，克服现有的具有超级介面的功率晶体管的制作方法存在的缺陷，而提供一种新的具有超级介面的功率晶体管的制作方法，所要解决的技术问题是使其能够形成平整的超级介面，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有超级介面的功率晶体管的第一种制作方法，包含五步骤。

(a)在一块成第一导电性的基板上形成一个沟渠。