[发明专利]超级结的沟槽填充方法

摘要

本发明公开了一种超级结的沟槽填充方法，包括如下步骤：步骤一、提供表面形成有第一导电类型外延层的半导体晶圆；步骤二、形成硬质掩模层，光刻刻蚀形成多个沟槽；步骤三、进行第一次外延生长形成第一层第二导电类型外延层填充沟槽并在边缘区域中的沟槽内的外延层完全合并后停止，停止后在中央区域的沟槽顶部中间区域形成V型开口；步骤四、以硬质掩模层为终止层对第一层第二导电类型外延层进行回刻；步骤五、进行第二次外延生长形成第二层第二导电类型外延层将中央区域的沟槽的V型开口完全填充。本发明能提高面内均匀性，减少缺陷产生并提高器件性能。

主权项

1.一种超级结的沟槽填充方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供一半导体晶圆，在所述半导体晶圆表面形成有第一导电类型外延层；步骤二、在所述第一导电类型外延层表面形成硬质掩模层，采用光刻定义出超级结的沟槽的形成区域，依次对所述沟槽的形成区域的所述硬质掩模层和所述第一导电类型外延层进行刻蚀形成多个所述沟槽，所述沟槽分布于所述半导体晶圆的中央区域并延伸分布到边缘区域；步骤三、进行第一次外延生长在各所述沟槽中填充第一层第二导电类型外延层，所述第一次外延生长时，所述第一层第二导电类型外延层会在所述沟槽的侧面以及底部表面逐渐生长并在生长一定厚度后在所述沟槽的中间区域合并，所述第一层第二导电类型外延层还会延伸到所述沟槽外的所述硬质掩模层表面；利用所述边缘区域的外延生长速度大于所述中央区域的外延生长速度的特点，当所述边缘区域中的所述沟槽内的所述第一层第二导电类型外延层完全合并后停止所述第一次外延生长，所述中央区域的所述沟槽内的所述第一层第二导电类型外延层未完全合并而在对应的所述沟槽顶部中间区域形成V型开口；步骤四、以所述硬质掩模层为终止层对所述第一层第二导电类型外延层进行回刻并将所述硬质掩模层表面上的所述第一层第二导电类型外延层去除；步骤五、进行第二次外延生长从而在所述沟槽内的所述第一层第二导电类型外延层表面继续生长第二层第二导电类型外延层，所述第二层第二导电类型外延层将所述中央区域的所述沟槽的V型开口完全填充后停止所述第二次外延生长；所述第二层第二导电类型外延层还从所述沟槽顶部延伸到所述沟槽外的所述硬质掩模层表面，所述硬质掩模层的表面仅具有所述第二层第二导电类型外延层的结构使所述边缘区域和所述中央区域的所述硬质掩模层的表面的外延层厚度差减少，提高面内均匀性。