[发明专利]沟槽型超级结及其制造方法

摘要

本发明公开了一种沟槽型超级结，包括：形成于第一导电类型的第一外延层中的多个沟槽，各沟槽中填充有未将沟槽完全填充的第二导电类型的第二外延层。第一导电类型的第三外延层将沟槽的空隙完全填充。各超级结单元的第二外延层的体积相同，第一外延层和第三外延层的体积和也相同，使得各超级结单元中的第一和第三外延层的第一导电类型掺杂总量的和与第二外延层的第二导电类型掺杂总量相匹配。本发明还公开了一种沟槽型超级结的制造方法。本发明能自对准实现各超级结单元的电荷匹配，能提高超级结器件的反向击穿电压的面内均匀性以及提高反向击穿电压的工艺窗口范围。

主权项

1.一种沟槽型超级结，其特征在于，包括：多个形成于第一导电类型的第一外延层中的沟槽，所述第一外延层形成于半导体衬底表面，各所述沟槽采用相同的光刻刻蚀工艺形成，各所述沟槽的开口尺寸和侧面倾斜角度存在有所述光刻刻蚀工艺引起的误差，各所述沟槽的开口尺寸和侧面倾斜角度的误差使得同一所述半导体衬底面内的各所述沟槽之间存在体积差异；各所述沟槽中填充有第二导电类型的第二外延层，各所述沟槽的所述第二外延层同时形成，所述第二外延层未将各所述沟槽完全填充而在各所述沟槽中留下有空隙；在各所述沟槽中填充有第一导电类型的第三外延层且所述第三外延层自对准将各所述沟槽的空隙填满；由填充于各所述沟槽中的所述第二外延层和所述第三外延层组成第二导电类型薄层，由各所述沟槽之间的所述第一外延层组成第一导电类型薄层，由所述第一导电类型薄层和所述第二导电类型薄层交替排列组成超级结；超级结单元由一个所述第一导电类型薄层和对应相邻的一个所述第二导电类型薄层组成；对于各所述超级结单元，由各所述沟槽中的空隙大小根据对应沟槽的体积自对准变化，会使得各所述沟槽对应的所述第三外延层和相邻的组成所述第一导电类型薄层的所述第一外延层的总体积保持不变，从而使得各所述超级结单元中的所述第一外延层的第一导电类型掺杂总量和所述第三外延层的第一导电类型掺杂总量的和与所述第二外延层的第二导电类型掺杂总量相匹配。