[发明专利]超结的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种超结的制作方法。 

背景技术

随着超结理论的提出，采用超结的半导体器件的耐压水平也相应的提高了。 

其中，所述超结理论的精髓在于电荷平衡原理，或者说电荷互补原理。是将传统的低掺杂耐压结构用交替排列的pn结构代替（如图1所示）。 

传统的超结制造工艺为离子注入或刻槽填充。其中离子注入工艺主要包括了高能离子注入和多次外延多次注入两种方案；刻槽填充工艺主要包括了深反应离子刻蚀和多次外延多次刻槽再填充两种方案。 

以上制作超结的方法非常复杂，所以超结制造成本较高。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种超结的制作方法，以简化超结的制作工艺，降低制作成本。 

该超结的制作方法，包括： 

提供一轻掺杂衬底；以具有P型重掺杂区图形的第一掩膜版为掩膜，采用嬗变掺杂工艺在所述轻掺杂衬底内形成P型重掺杂区；以具有N型重掺杂区图形的第二掩膜版为掩膜，采用嬗变掺杂工艺在所述轻掺杂衬底内形成N型重掺杂区；退火处理。 

优选的，所述轻掺杂衬底的制作材料为硅、或碳化硅、或砷化镓、或锑化铟。所述采用嬗变掺杂工艺在所述轻掺杂衬底内形成P型重掺杂区的过程， 包括：提供光子源，形成高能光子束；利用所述高能光子束对所述轻掺杂衬底进行粒子辐照，引发核反应，在所述轻掺杂衬底内形成P型重掺杂区。所述光子源为电子线性加速器光子源，所述高能光子束的能量为17.5MeV~22.5MeV，所述第一掩膜版的制作材料为高能光子吸收剂。所述采用嬗变掺杂工艺在所述轻掺杂衬底内形成N型重掺杂区的过程，包括：提供中子源，形成中子束；利用所述中子束对所述轻掺杂衬底进行粒子辐照，引发核反应，在所述轻掺杂衬底内形成N型重掺杂区。所述中子源为放射性同位素中子源、或加速器中子源、或反应堆中子源，所述第二掩膜版的制作材料为中子吸收剂。 

一种超结的制作方法，包括： 

提供第一类型重掺杂衬底；以具有第二类型重掺杂区图形的第三掩膜版为掩膜，采用嬗变掺杂工艺在所述第一类型重掺杂衬底内形成第二类型重掺杂区，所述第二类型重掺杂区之外的区域为第一类型重掺杂区；退火处理。 

优选的，所述第一类型重掺杂衬底为P型重掺杂，所述第二类型重掺杂区为N型重掺杂。所述第一类型重掺杂衬底的制作材料为硅、或碳化硅、或砷化镓、或锑化铟。所述采用嬗变掺杂工艺在所述第一类型重掺杂衬底内形成第二类型重掺杂区的过程，包括：提供中子源，形成中子束；利用所述中子束对所述第一类型重掺杂衬底进行粒子辐照，引发核反应，在所述第一类型重掺杂衬底内形成第二类型重掺杂区。 

优选的，所述第一类型重掺杂衬底为N型重掺杂，所述第二类型重掺杂区为P型重掺杂。所述第一类型重掺杂衬底的制作材料为硅、或碳化硅、或金刚石、或锗、或砷化镓、或锑化铟。所述采用嬗变掺杂工艺在所述第一类型重掺杂衬底内形成第二类型重掺杂区的过程，包括：提供光子源，形成高能光子束；利用所述高能光子束对所述第一类型重掺杂衬底进行粒子辐照，引发核反应，在所述第一类型重掺杂衬底内形成第二类型重掺杂区。 

优选的，所述第一类型重掺杂衬底的制作材料为锗。所述采用嬗变掺杂工艺在所述第一类型重掺杂衬底内形成第二类型重掺杂区的过程，包括：提供中子源，形成中子束；利用所述中子束对所述第一类型重掺杂衬底进行粒子辐照，引发核反应，在所述第一类型重掺杂衬底内形成第二类型重掺杂区。 

一种超结，所述超结为采用上述任意一项所述方法制作的超结。 

一种超结半导体器件，所述超结半导体器件中的超结上述超结。 

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点： 

本发明实施例所提供的技术方案，采用嬗变掺杂工艺在一轻掺杂衬底内形成P型重掺杂区和N型重掺杂区，或者，采用嬗变掺杂工艺在第一类型重掺杂衬底内形成第二类型重掺杂衬底。由于嬗变掺杂工艺是通过核反应在衬底内形成的掺杂区，即只需要通过粒子辐照和退火便可得到超结。而现有技术中是通过多次外延、多次注入或多次外延、多次刻槽形成的。所以，与现有技术相比，本申请所提供的超结的制作方法简化了制作流程，降低了生产成本。 

附图说明

图1为现有的超结示意图； 

图2为本发明实施例提供的一种超结的制作流程图； 

图3和图4为本发明另一实施例提供的一种超结掺杂流程示意图； 

图5为本发明又一实施例提供的另一种超结制作流程图；