[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，设置有环绕在电荷流动区周侧的保护环氧化膜，过渡区中接触孔的高宽比大于等于电荷流动区中接触孔的高宽比，采用钨塞工艺填充同时实现不同高宽比的接触孔的可靠填充，P型阱的宽度小于P型柱的宽度，在P型阱和N型区域之间形成缓变结二极管。本发明还公开了一种超结器件的制造方法。本发明能在过渡区中接触孔采用较高的高宽比时进行可靠填充，能减少光刻层次，还有利于对接触孔按照器件需要进行布局，同时保证器件的抗雪崩击穿能力不受过渡区的接触孔工艺的影响，能减少所述P型阱对沟道区域位置处的N型区域的宽度的影响，使器件的导通电阻减少；能改善器件的输出电容的非线性，改善器件应用中的EMI问题。

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；在所述电荷流动区中各所述P型柱的顶部都形成有一个P型阱；在所述过渡区中所述超结结构的表面形成有环绕在所述电荷流动区的周侧的P型环；各所述P型阱和所述P型环相接触；在形成有所述P型阱和所述P型环的所述超结结构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至少将所述过渡区的部分区域覆盖，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覆盖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；各所述多晶硅栅呈条状结构且各所述多晶硅栅的长度方向和所述沟槽的长度方向平行；所述电荷流动区的所述P型阱的表面形成有由N+区组成的源区，所述源区的注入区域由所述保护环氧化膜和所述多晶硅栅自对准定义；所述电荷流动区中形成有第一接触孔，在所述过渡区中形成有第二接触孔，所述第一接触孔和所述第二接触孔的光刻刻蚀工艺相同；所述第一接触孔和所述第二接触孔的顶部都连接到由正面金属层组成的源极；所述第一接触孔的底部穿过层间膜和所述源区并实现和所述源区以及所述P型阱的接触；所述第二接触孔分布在所述过渡区的表面覆盖有所述保护环氧化膜的部分区域中，所述第二接触孔的底部穿过层间膜和所述保护环氧化膜并实现和所述P型环的接触；令所述第一接触孔的深度和最小横向尺寸的比值为第一高宽比，所述第二接触孔的深度和最小横向尺寸的比值为第二高宽比；所述第二高宽比大于等于所述第一高宽比，所述第一接触孔和所述第二接触孔都采用钨塞工艺填充，利用所述钨塞工艺对孔覆盖能力提高所述第一高宽比和所述第二高宽比并同时实现对具有不同高宽比的所述第一接触孔和所述第二接触孔的可靠填充；所述第一高宽比的提高使所述第一接触孔的最小横向尺寸减小，利用所述第一接触孔的最小横向尺寸减小使所述P型阱的宽度减小，经过离子注入和推阱扩散后的所述P型阱的宽度小于对应的所述P型柱的宽度，能减少所述P型阱对沟道区域位置处的N型区域的宽度的影响，使器件的导通电阻减少；所述P型阱的宽度小于所述P型柱的宽度的结构使所述P型阱和N型区域之间形成由所述P型阱、所述P型柱和N型区域组成的缓变结二极管。