[发明专利]超结器件及其制造方法

摘要

本发明公开了一种超结器件，保护环氧化膜将电荷流动区露出以及将过渡区全部覆盖并将终端区全部或大部分覆盖，保护环氧化膜的设置使得JFET区域和源区都能实现全面注入，使JFET区域会和各P型阱相交叠并降低对应的P型阱的表面的掺杂浓度，从而使得在维持器件的阈值电压不变的条件下P型阱的整体掺杂浓度得到增加，能提高器件的雪崩电流耐量。本发明还公开了一种超结器件的制造方法。本发明能提高P型阱注入的剂量同时保持器件的阈值电压不变，从而能使电荷流动区和过渡区的雪崩耐量都提高，从而能改善器件的性能；还能减少光刻工艺次数，且能使器件的性能和可靠性得到保持，能降低制作成本，缩短生产周期。

主权项

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，所述N型外延层进行干法刻蚀形成多个沟槽；在所述沟槽中填充由P型外延层并组成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；在所述电荷流动区和所述过渡区的选定区域中形成有P型阱，形成所述P型阱的选定区域通过光刻定义；所述电荷流动区中各所述P型柱的顶部都形成有一个所述P型阱且各所述P型阱延伸到对应的所述P型柱两侧的所述N型柱的表面；在形成有所述P型阱的所述N型外延层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将所述过渡区全部覆盖，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；在所述电荷流动区中形成JFET区域，所述JFET区域通过以所述保护环氧化膜为自对准条件的全面的第一次N型离子注入形成；所述第一次N型离子注入同时在所述保护环氧化膜覆盖区域之外的所述终端区中或外侧形成终端第一N型注入区；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；在所述电荷流动区中的所述多晶硅栅两侧分别形成由源区，所述源区通过以所述多晶硅栅和所述保护环氧化膜为自对准条件的全面的第二次N型离子注入形成，所述第二次N型离子注入同时在所述保护环氧化膜覆盖区域之外的所述终端区中或外侧形成终端第二N型注入区；层间膜覆盖在所述多晶硅栅、所述源区、所述保护环氧化膜以及所述终端第二N型注入区表面；在所述层间膜中形成有穿过所述层间膜的接触孔，所述接触孔通过光刻工艺定义；正面金属层形成在形成有所述接触孔的所述层间膜的表面，栅极和源极由所述正面金属层图形化形成，所述栅极和所述源极的形成区域通过光刻工艺定义；所述电荷流动区中的各所述源区和对应的所述P型阱通过顶部相同的接触孔连接到所述源极，所述过渡区中的所述P型阱也通过顶部的接触孔连接到所述源极，所述多晶硅栅通过顶部的接触孔连接到栅极；所述JFET区域的掺杂浓度小于所述P型阱的掺杂浓度，所述超结器件的阈值电压由所述P型阱的表面掺杂浓度决定；在所述电荷流动区中，所述JFET区域为全面注入结构，所述JFET区域会和各所述P型阱相交叠并在对应的所述P型阱的表面叠加所述JFET区域的N型杂质从而使所述超结器件的阈值电压降低，通过增加各所述P型阱的掺杂浓度来抵消所述JFET区域交叠到所述P型阱的表面造成的所述超结器件的阈值电压的降低，各所述P型阱的掺杂浓度的增加能提高器件的雪崩电流耐量。