[发明专利]超结器件及其制造方法

权利要求书

1.一种超结器件，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；其特征在于，包括：

N型外延层，对所述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P型外延层形成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；

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；

在所述电荷流动区的所述超结结构的表面形成有由栅氧化膜和多晶硅栅叠加形成的平面栅结构，所述多晶硅栅的形成区域通过光刻工艺定义，各所述多晶硅栅覆盖对应的所述P型阱且被所述多晶硅栅覆盖的所述P型阱的表面用于形成沟道；

各所述多晶硅栅呈条状结构且各所述多晶硅栅的长度方向和所述沟槽的长度方向平行；

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，所述源区的注入区域由所述保护环氧化膜和所述多晶硅栅自对准定义；

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；

所述第一接触孔的底部穿过层间膜和所述源区并实现和所述源区以及所述P型阱的接触；

所述第二接触孔分布在所述过渡区的表面覆盖有所述保护环氧化膜的部分区域中，所述第二接触孔的底部穿过层间膜和所述保护环氧化膜并实现和所述P型环的接触；

令所述第一接触孔的深度和最小横向尺寸的比值为第一高宽比，所述第二接触孔的深度和最小横向尺寸的比值为第二高宽比；所述第二高宽比大于等于所述第一高宽比，所述第一接触孔和所述第二接触孔都采用钨塞工艺填充，利用所述钨塞工艺对孔覆盖能力提高所述第一高宽比和所述第二高宽比并同时实现对具有不同高宽比的所述第一接触孔和所述第二接触孔的可靠填充；

所述第一高宽比的提高使所述第一接触孔的最小横向尺寸减小，利用所述第一接触孔的最小横向尺寸减小使所述P型阱的宽度减小，经过离子注入和推阱扩散后的所述P型阱的宽度小于对应的所述P型柱的宽度，能减少所述P型阱对沟道区域位置处的N型区域的宽度的影响，使器件的导通电阻减少；所述P型阱的宽度小于所述P型柱的宽度的结构使所述P型阱和N型区域之间形成由所述P型阱、所述P型柱和N型区域组成的缓变结二极管。

2.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：在所述终端区的所述保护环氧化膜表面形成有多晶硅总线，各所述多晶硅栅通过形成于所述过渡区的所述保护环氧化膜表面的多晶硅连线连接到所述多晶硅总线，所述多晶硅总线、所述多晶硅连线和所述多晶硅栅采用相同的多晶硅淀积和多晶硅刻蚀工艺同时形成；所述多晶硅连线的宽度小于等于所述多晶硅栅的宽度。

3.如权利要求1所述的超结器件，其特征在于：各所述第一接触孔的俯视面呈矩形，各所述第一接触孔的长度方向和所述沟槽的长度方向平行，各所述第一接触孔的宽度为最小横向尺寸，每两条相邻的所述多晶硅栅之间包括一条长度沿所述多晶硅栅延伸的呈条状结构的所述第一接触孔，或者每两条相邻的所述多晶硅栅之间包括由多条所述第一接触孔沿长度方向对齐排列而成的一维条状结构；

各所述第二接触孔的俯视面为矩形，所述第二接触孔的宽度大于等于所述第一接触孔的宽度，每两条相邻的所述多晶硅连线之间包括一个所述第二接触孔或者包括由多个所述第二接触孔排列形成的阵列结构。

4.如权利要求3所述的超结器件，其特征在于：所述P型环将所述第二接触孔完全包住且保证的余量大于等于1微米。