[发明专利]超结场效应晶体管的制作方法

说明书

本发明公开了一种超结场效应晶体管的制作方法，对所述超结场效应晶体管的光刻胶层进行曝光显影处理，以在所述光刻胶层上形成曝光窗口，所述曝光窗口的坡度为85°～88°。本发明在制作超结场效应晶体管时提高了光刻胶层的曝光窗口的坡度，通过对P柱曝光窗口形貌的改变，使P柱离子注入边界更为靠近完全曝光区域，有效减小斜坡光刻胶对注入剂量的影响，进而使P柱离子剂量大小均匀，实现对击穿电压更为精确的控制。该制作方法最终得到超结场效应晶体管器件的击穿电压在750V～780V左右范围，大幅改善了击穿电压在片内的均匀性，实现器件良率从58％左右提升到90％以上，满足了大规模生产要求。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种超结场效应晶体管的制作方法。

背景技术

超结(Super Junction)场效应晶体管采用先进的超结技术理论(电荷平衡技术)，极大的降低了产品的特征导通电阻，突破了“硅限”限制，其性能相比传统的VDMOS(垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管)具有导通电阻低、开关速度快损耗小、封装形式更小的优势。

制作超结场效应晶体管时，为使超结场效应晶体管器件有较好的耐雪崩击穿特性，P型离子注入剂量会略微增加使器件工作在电荷平衡点偏右一些，在电荷平衡点的右侧，P型注入剂量越大，击穿电压越低，所以精确控制P型注入剂量范围使击穿电压满足器件规范非常关键。然而，现有技术的晶体管制作方法，常因曝光窗口形貌不合理或者光刻胶曝光不完全，而严重影响P柱区的离子注入效果，硅片不同区域注入程度不一，最终P柱离子剂量大小不均匀，导致硅片内不同位置芯片BV(击穿电压)分布不均匀，大小不一，产品良率大幅下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服采用现有技术的制作方法制作的超结场效应晶体管器件，其P柱离子剂量大小不均匀，从而使得击穿电压不稳定、不均匀，产品良率较低的缺陷，提供一种超结场效应晶体管的制作方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种超结场效应晶体管的制作方法，该制作方法包括：

对所述超结场效应晶体管的光刻胶层进行曝光显影处理，以在所述光刻胶层上形成曝光窗口，所述曝光窗口的坡度为85°～88°。

较佳地，所述光刻胶层的厚度为1.8μm～2.2μm。

较佳地，所述曝光窗口的顶部开口宽度为3.60μm～3.78μm。

较佳地，对所述光刻胶层进行曝光显影处理的步骤之前，还包括：

制备N+衬底；

在所述N+衬底上生长本征外延；

在所述本征外延内注入N型离子，形成N型离子层；

在所述本征外延和所述N型离子层的表面涂覆光刻胶。

较佳地，对所述光刻胶层进行曝光显影处理的步骤之后，还包括：

沿所述曝光窗口往所述N型离子层注入P型离子，以形成P柱区；

对所述超结场效应晶体管进行剥膜处理，以去除所述光刻胶。

较佳地，去除所述光刻胶的步骤之后，还包括：

判断所述本征外延的厚度、所述N型离子层的厚度和所述P柱区的厚度是否到达厚度阈值，并在判断为否时，返回生长本征外延的步骤。

较佳地，所述制作方法还包括：

在所述P柱区的上端制作P-body体区；

在所述本征外延的上表面制作金属层，所述金属层包括源极区和栅极区，所述源极区和所述栅极区相互隔离；