[发明专利]超结器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种超结器件，设置有环绕在电荷流动区周侧的保护环氧化膜，使JFET区域和源区都能实现全面注入，过渡区中的第二接触孔的横向尺寸大于电荷流动区中的第一接触孔的最小横向尺寸，且保证第二接触孔在比第一接触孔多穿过一层保护环氧化膜的条件下具有较小的高宽比，从而既能提高第二接触孔的面积从而提高过渡区的载流子收集能力，又能降低第二接触孔的高宽比从而使得对较深深度的第二接触孔进行无针孔金属填充。本发明还公开了一种超结器件的制造方法。本发明能提高器件的抗雪崩击穿能力，同时能防止在过渡区中接触孔中出现金属填充针孔，提高器件的可靠性，还能减少光刻层次，降低工艺成本。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种超结(superjunction)器件的制造方法。

背景技术

现有超结器件中，在电流流动区中，有交替排列的P型柱和N型柱，以条状的P-N柱即交替排列的P型柱和N型柱的结构为例，每个N柱的上方有一个多晶硅栅，该多晶硅栅可以部分覆盖周边的P柱，也可以不覆盖，每个P柱的上方有一个P型阱(PWell)，在P型阱里有一个N+源区，有一个接触孔，源极金属通过接触孔与源区相连，源极金属通过经过一个高浓度的P+接触区与P区即P型阱相连，源极金属即为组成源极的正面金属层。

在电荷流动区和承受电压的终端区域之间，存在一个过渡区，过渡区中有一个和电荷流动区的P型阱相连的P型环区域，该P型环区域上形成有接触孔，该接触孔之下也有一个高浓度的P+接触区，因此P型环也通过P+接触区和顶部的接触孔连接到源极金属。现有技术中，P型环顶部的接触孔和电荷流动区中的源区顶部的接触孔至少有一个方向上的尺寸是一致的。通常，P型环顶部的接触孔会由电荷流动区中的源区顶部的接触孔延伸到过渡区中形成，所以这使得p型环顶部的接触孔的尺寸受到限制，这样的一个限制，使得器件在过渡区中通过接触孔收集电子空穴对的能力减弱，影响了器件的抗雪崩击穿能力，同时，也限制了过渡区的P型环的接触孔区域的层间膜的厚度，该区域的接触孔不能过厚以影响后续在接触孔中进行金属淀积的填充能力，否则可能因为高宽比变高而带来金属填充中出现针孔，从而影响器件的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超结器件，能提高器件的抗雪崩击穿能力，同时能防止在过渡区中接触孔中出现金属填充针孔，提高器件的可靠性，还能减少光刻层次，降低工艺成本。为此，本发明还提供一种超结器件的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的超结器件的中间区域为电荷流动区，终端区环绕于所述电荷流动区的外周，过渡区位于所述电荷流动区和所述终端区之间；包括：

N型外延层，所述N型外延层进行干法刻蚀形成多个沟槽；在所述沟槽中填充由P型外延层并组成P型柱，由各所述P型柱之间的所述N型外延层组成N型柱，由多个交替排列的所述N型柱和所述P型柱组成的超结结构。

在所述电荷流动区中各所述P型柱的顶部都形成有一个P型阱且各所述P型阱延伸到对应的所述P型柱两侧的所述N型柱的表面。

在所述过渡区中所述超结结构的表面形成有环绕在所述电荷流动区的周侧的P型环。各所述P型阱和所述P型环相接触。

在形成有所述P型阱和所述P型环的所述超结结构表面形成有第一氧化膜，保护环氧化膜通过对所述第一氧化膜进行光刻刻蚀形成，所述保护环氧化膜将所述电荷流动区露出以及至少将所述过渡区的部分区域覆盖，所述保护环氧化膜还延伸到所述终端区表面并将所述终端区全部覆盖或仅将所述终端区的最外周部分露出，所述保护环氧化膜环绕在所述电荷流动区的周侧。

所述电荷流动区的所述P型阱的表面形成有由N+区组成的源区，所述电荷流动区中形成有第一接触孔，在所述过渡区中形成有第二接触孔，所述第一接触孔和所述第二接触孔的光刻刻蚀工艺相同。

所述第一接触孔和所述第二接触孔的顶部都连接到由正面金属层组成的源极。