[发明专利]沟槽型超级结的制造方法

权利要求书

1.一种沟槽型超级结的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底表面形成有第一导电类型外延层，在所述第一导电类型外延层表面形成硬质掩模层，所述硬质掩模层由依次形成于所述第一导电类型外延层表面的第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层叠加而成；

步骤二、采用光刻刻蚀工艺在所述第一导电类型外延层中形成多个沟槽，包括如下分步骤：

步骤21、在所述硬质掩模层表面涂布光刻胶，进行光刻工艺将所述沟槽形成区域打开；

步骤22、以所述光刻胶为掩模对所述硬质掩模层进行刻蚀，该刻蚀工艺将所述沟槽形成区域的所述硬质掩模层去除并形成第一开口，所述沟槽外的所述硬质掩模层保留；

步骤23、去除所述光刻胶，以所述硬质掩模层为掩模对所述第一导电类型外延层进行刻蚀形成所述沟槽，所述沟槽的顶部具有第二开口，所述第二开口和所述第一开口的宽度相同；

步骤三、从所述第一开口的两个侧面对所述第二氮化层进行横向回刻，回刻后的所述第二氮化层形成扩大后的第三开口，所述第三开口的宽度大于所述第一开口的宽度；

步骤四、去除所述第三氧化层，在去除所述第三氧化层的过程中所述第一氧化层也会被横向刻蚀，横向刻蚀后的所述第一氧化层形成扩大后的第四开口，所述第四开口的宽度大于所述第三开口的宽度；

步骤五、形成牺牲氧化层并去除，所述牺牲氧化层由对所述沟槽表面的所述第一导电类型外延层进行氧化形成，去除所述牺牲氧化层之后所述沟槽顶部的第二开口会扩大，步骤三中所述第三开口相对于所述第一开口的扩大值用于抵消所述第二开口的扩大值，使所述第三开口和扩大后的所述第二开口的宽度趋于相等；

步骤六、进行外延生长形成第二导电类型外延层，所述第二导电类型外延层将所述沟槽完全填充，利用所述第三开口和扩大后的所述第二开口的宽度趋于相等的结构提高外延生长的质量；由填充所述沟槽中的所述第二导电类型外延层和所述沟槽之间的所述第一导电类型外延层交替排列组成超级结。

2.如权利要求1所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底，所述第一导电类型外延层为第一导电类型硅外延层，所述第二导电类型外延层为第二导电类型硅外延层。

3.如权利要求2所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：所述第一氧化层和所述第三氧化层的材料都为氧化硅；所述第二氮化层的材料为氮化硅。

4.如权利要求3所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：所述第一氧化层为热氧化层，厚度为100埃米～2000埃米；所述第二氮化层的厚度为100埃米～1500埃米；所述第三氧化层的厚度为0.5微米～3微米。

5.如权利要求1所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：步骤三中，所述第二氮化层的横向刻蚀的尺寸为0.1微米，所述第三开口的宽度比所述第一开口的宽度大0.2微米。

6.如权利要求1所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：所述沟槽的宽度和所述沟槽之间的间距的比值为1:1.5。

7.如权利要求1所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：第一导电类型为N型，第二导电类型为P型；或者，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。

8.如权利要求1所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底为N型重掺杂。

9.如权利要求1所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：所述沟槽的底部位于所述第一导电类型外延层中。

10.如权利要求1所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：步骤三中采用湿法刻蚀工艺对所述第二氮化层进行横向回刻。

11.如权利要求1所述的沟槽型超级结的制造方法，其特征在于：步骤四中采用湿法刻蚀工艺去除所述第三氧化层。