[发明专利]超结结构和超结半导体器件的制造方法

摘要

本发明公开了一种超结结构和超结半导体器件的制造方法，通过刻蚀沟槽、小倾角离子注入、填充绝缘介质以及平坦化，之后形成有源层和电极等工艺关键步骤形成新型半导体超结及超结器件。相对于现有技术，本发明具有以下优点：第一，避免采用多次外延、多次注入的方式形成超结；第二、可以确保槽栅底部与体区下界面平齐或略低，从而提高器件耐压，并降低栅-源和栅-漏电容；第三，由于沟槽的深度降低，小角度注入的工艺难度降低，工艺容差增加，且拓展沟槽内介质的填充和平坦化更容易；第四、不需要复杂的掩模，避免了小角度注入对沟道区的影响；第五、避免拓展槽填充及平坦化、槽栅制作以及平坦化对已形成的体区、体接触区以及源区产生不利影响。

主权项

一种超结结构和超结半导体器件的制造方法，其特征在于包括如下步骤：a、在半导体衬底上外延形成第一导电类型的半导体漂移区；b、在所述第一导电类型的半导体漂移区上，沿所述的第一导电类型的半导体漂移区的顶部向所述半导体衬底刻蚀，直到半导体衬底，形成第一沟槽；c、在所述第一导电类型的半导体漂移区顶部覆盖注入掩蔽层，通过第一沟槽的两内侧壁，采用小倾角离子注入将第一沟槽两内侧壁变为与第一导电类型相反的第二导电类型的半导体漂移区；所述第一导电类型的半导体漂移区和第二导电类型的半导体漂移区形成超结，超结构成器件的漂移区；超结在第一沟槽两外侧对称分布；d、在所述第一沟槽中填充绝缘介质，使绝缘介质上表面高于漂移区；e、对所述绝缘介质进行表面平坦化，使绝缘介质表面与两侧的半导体漂移区表面齐平，或略低于半导体漂移区表面；f、在所述半导体漂移区上外延生长形成体区，半导体体区的横向过生长使体区的边缘覆盖所述第一沟槽的内侧； g、在所述第一沟槽上方的体区上，沿所述体区的顶部向绝缘介质刻蚀，直到完全露出绝缘介质，形成第二沟槽以定义槽栅的位置，第二沟槽横向宽度大于或等于第一沟槽中绝缘介质的横向宽度；h、在所述第二沟槽及绝缘介质上面形成槽栅，槽栅的横向尺寸大于或等于绝缘介质的横向宽度；i、在所述体区表面进行离子注入形成源区和体接触区；最后进行半导体衬底减薄、电极制备以及表面钝化工艺，形成完整的器件。