[发明专利]一种超结功率器件耐压层的制作方法

权利要求书

1.一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在第一掺杂类型半导体衬底上采用外延工艺形成第一掺杂类型半导体外延层；

步骤2：采用光刻和刻蚀工艺在所述第一掺杂类型半导体外延层中刻蚀形成若干个沟槽；

步骤3：在器件表面采用外延工艺使得第二掺杂类型单晶材料填充经步骤2制得的沟槽，形成第二掺杂类型半导体柱；

步骤4：对经步骤3处理得到器件表面进行化学机械平坦化，去除多余第二掺杂类型单晶材料；

步骤5：再次采用光刻和刻蚀工艺在若干沟槽之间的第一掺杂类型半导体外延层的中间位置刻蚀形成若干个沟槽；

步骤6：在器件表面再次采用外延工艺使得第二掺杂类型单晶材料填充经步骤5制得的沟槽，形成第二掺杂类型半导体柱；

步骤7：对经步骤6处理得到器件表面再次进行化学机械平坦化，去除多余第二掺杂类型单晶材料，即制得超结功率器件耐压层。

2.根据权利要求1所述的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，外延填充工艺中外延温度为800～1200℃，形成的所述第二掺杂类型半导体柱在第一掺杂类型半导体外延层中均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，在步骤7进行表面平坦化之后还包括：

步骤A：重复步骤5～步骤7以实现多次光刻、多次沟槽刻蚀、多次外延填充以及多次表面平坦化处理。

4.根据权利要求1所述的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，在步骤7进行表面平坦化之后还包括：

步骤B：在经步骤7得到的器件表面再次采用外延工艺形成第一掺杂类型半导体外延层，重复步骤2～步骤7直至达到目标厚度。

5.根据权利要求3所述的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，在重复步骤5～步骤7实现多次光刻、多次沟槽刻蚀、多次外延填充以及多次表面平坦化处理之后还包括：

步骤B：在经步骤7得到的器件表面再次采用外延工艺形成第一掺杂类型半导体外延层，重复步骤2～步骤7直至达到目标厚度。

6.根据权利要求1所述的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，在步骤1中还包括在第一掺杂类型半导体衬底上制备与其掺杂类型相同的缓冲层，所述缓冲层的掺杂浓度介于第一掺杂类型半导体衬底与第一掺杂类型半导体外延层之间。

7.根据权利要求1所述的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，所述沟槽的宽度为1～6μm，所述沟槽的深度为10～45μm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，所述步骤3和步骤6中形成的所述第二掺杂类型半导体柱的材料与所述第一掺杂类型半导体外延层的材料相同或者不同；所述材料为硅、碳化硅、锗硅、氮化镓、蓝宝石和金刚石中任意一种。

9.根据权利要求8所述的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，所述第一掺杂类型为N型，所述第二掺杂类型为P型。

10.根据权利要求8所述 的一种超结功率器件耐压层的制作方法，其特征在于，所述第一掺杂类型为P型，所述第二掺杂类型为N型。