[发明专利]超级结器件及其制作方法

权利要求书

1.一种超级结器件，其特征在于：超级结器件包括由侧面依次接触的氧化膜薄层、第一导电类型薄层、第二导电类型薄层和第一导电类型薄层组成的薄层单元重复排列而成的结构，所述薄层单元排列的方向为和硅衬底表面平行的横向；

所述薄层单元形成于第二导电类型外延层中，在所述第二导电类型外延层中形成有第一沟槽；所述氧化膜薄层由填充于所述第一沟槽的氧化层组成，两个相邻的所述第一沟槽之间形成有两个所述第一导电类型薄层和一个所述第二导电类型薄层；

所述氧化膜薄层的氧化层包括由形成于所述第一沟槽中的第一导电类型的第一多晶硅或非晶硅氧化形成的第一氧化层；

所述第一导电类型薄层的第一导电类型杂质由所述第一多晶硅或非晶硅的第一导电类型杂质扩散到所述第二导电类型外延层中得到；

所述第二导电类型薄层直接由位于两个相邻的所述第一沟槽之间且为两个所述第一导电类型薄层之间的所述第二导电类型外延层组成；

在所述第二导电类型外延层中形成有第二沟槽；

所述第二沟槽位于各所述氧化膜薄层的正上方，所述第二沟槽的宽度大于等于所述氧化膜薄层的宽度，所述第二沟槽将和其相邻的所述第一导电类型薄层的顶部的侧面露出，在所述第二沟槽中依次形成有栅极氧化层以及栅极多晶硅，所述栅极氧化层和所述第一导电类型薄层的顶部侧面接触，所述栅极多晶硅将所述第二沟槽完全填充；或者，所述第二沟槽位于各所述氧化膜薄层的侧上方，所述第二沟槽的第一侧将和该第一侧相邻的所述第一导电类型薄层的顶部的侧面露出、所述第二沟槽的第二侧和该第二侧相邻的所述第一导电类型薄层的顶部的侧面间相隔有部分所述氧化膜薄层，在所述第二沟槽中依次形成有栅极氧化层以及栅极多晶硅，在所述第二沟槽的第一侧位置处所述栅极多晶硅和相邻的所述第一导电类型薄层间隔离有所述栅极氧化层，在所述第二沟槽的第二侧位置处所述栅极多晶硅和相邻的所述第一导电类型薄层间隔离有所述栅极氧化层和部分所述氧化膜薄层，所述栅极多晶硅将所述第二沟槽完全填充。

2.如权利要求1所述的超级结器件，其特征在于，所述超级结器件为超级结MOSFET器件，还包括：

第一导电类型外延层，所述第一导电类型外延层形成于所述硅衬底表面，所述硅衬底具有第一导电类型重掺杂；所述第二导电类型外延层形成于所述第一导电类型外延层表面上；所述第一沟槽的底部位于所述第二导电类型外延层中、或者穿透所述第二导电类型外延层进入到所述第一导电类型外延层中；

第二导电类型阱区，形成于所述第二导电类型外延层的顶部区域，所述第二导电类型阱区的深度小于等于所述第二沟槽的深度，所述栅极多晶硅从侧面对所述第二导电类型阱区覆盖；

源区，由形成于所述第二导电类型阱区的顶部的第一导电类型的重掺杂区组成；被所述栅极多晶硅覆盖的所述第二导电类型阱区用于形成沟道，该沟道实现所对应的所述源区和所述第一导电类型薄层的电学连接；

第二导电类型接触区，由形成于所述第二导电类型阱区中第二导电类型的重掺杂区，用于将所述第二导电类型阱区引出；

背面金属，形成于背面减薄后的所述硅衬底的背面，所述背面金属和所述硅衬底的背面相接触。

3.如权利要求1所述的超级结器件，其特征在于，所述超级结器件为超级结IGBT器件，还包括：

第一导电类型外延层，所述第一导电类型外延层形成于所述硅衬底表面；所述第二导电类型外延层形成于所述第一导电类型外延层表面上；所述第一沟槽的底部位于所述第二导电类型外延层中、或者穿透所述第二导电类型外延层进入到所述第一导电类型外延层中；

第二导电类型阱区，形成于所述第二导电类型外延层的顶部区域，所述第二导电类型阱区的深度小于等于所述第二沟槽的深度，所述栅极多晶硅从侧面对所述第二导电类型阱区覆盖；

源区，由形成于所述第二导电类型阱区的顶部的第一导电类型的重掺杂区组成；被所述栅极多晶硅覆盖的所述第二导电类型阱区用于形成沟道，该沟道实现所对应的所述源区和所述第一导电类型薄层的电学连接；

第二导电类型接触区，由形成于所述第二导电类型阱区中第二导电类型的重掺杂区，用于将所述第二导电类型阱区引出；

第二导电类型背面注入区，形成于所述硅衬底经背面减薄完全去除后的所述第一导电类型外延层的背面；

背面金属，形成于所述第二导电类型外延层的背面并和所述第一导电类型背面注入区相接触。