[发明专利]电荷平衡沟槽超势垒整流器及其制造方法

权利要求书

1.电荷平衡沟槽超势垒整流器的制造方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤1.制备第一掺杂类型重参杂衬底（10）；

步骤2.在第一掺杂类型重参杂衬底（10）上生长第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）；

步骤3.在第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）上沉积氧化层和氮化硅所构成的第一Hardmask（21），之后刻蚀第一Hard mask（21）形成露出第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）的第一窗口（211）；

步骤4.通过干法刻蚀第一掺杂类型轻掺杂外延层（20），形成第一沟槽（30）；

步骤5.在第一沟槽（30）中填充第一沟槽填充物（31）；

步骤6.回刻第一沟槽填充物（31）至第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）表面；

步骤7.剥离第一Hard mask（21）,之后沉积第二Hard mask（22）并刻蚀出第二窗口（221）；

步骤8. 在第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）上干法刻蚀形成第二沟槽（40）；

步骤9，移除第二Hard mask（22），在第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）和第一沟槽填充物（31）表面及第二沟槽（40）的侧壁和底部热生长牺牲氧化层并剥离；

步骤10.在第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）和第一沟槽填充物（31）、第二沟槽（40）表面热氧化生长第二沟槽侧壁的栅氧化物（41）；

步骤11.在第二沟槽（40）中填充第二沟槽的填充物（42）；

步骤12. 对第二沟槽的填充物（42）回刻至第二沟槽侧壁的栅氧化物（41）；

步骤13.离子注入第二掺杂类型杂质并推进形成第二掺杂类型阱区（50）；

步骤14.离子注入第一掺杂类型杂质并退火形成第一掺杂类型离子注入重参杂区（60）；

步骤15. 在第一掺杂类型离子注入重参杂区（60）表面刻蚀出第三沟槽（61）；

步骤16.离子注入并退火形成第二掺杂类型注入区离子注入重参杂区（70）；

步骤17.淀积Ti及TiN和AlSiCu形成正面第一金属电极（80），溅射Ti背面第二金属电极（90）。

2.根据权利要求1所述的电荷平衡沟槽超势垒整流器的制造方法，其特征在于：

步骤3中，在第一掺杂类型重参杂衬（20）上对第一Hard mask（21）开窗后刻蚀斜角为88.5度的第一沟槽（30），且其底部未与第一掺杂类型重参杂衬底（10）连通。

3.根据权利要求2所述的电荷平衡沟槽超势垒整流器的制造方法，其特征在于：

步骤5中，在第一沟槽（30）中填充第一沟槽填充物（31），保证第一沟槽（30）被完全填充；

步骤6中，回刻第一沟槽填充物（31）至与第一Hard mask（21）和第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）的交界面平齐；

第一沟槽填充物（31）为第二掺杂类型多晶填充物。

4.根据权利要求3所述的电荷平衡沟槽超势垒整流器的制造方法，其特征在于：

步骤7中，沉积第二Hard mask（22）并刻蚀，保留第一沟槽填充物（31）侧的第二Hardmask（22），形成第二沟槽（40）的刻蚀窗口；

步骤8中，在第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）上刻蚀的第二沟槽（40），第二沟槽（40）位于第一沟槽（30）的相对一侧，且第二沟槽（40）的深度小于第一沟槽（30），沟槽刻蚀完成后需要剥离第二Hard mask（22）。

5.根据权利要求4所述的电荷平衡沟槽超势垒整流器的制造方法，其特征在于：

步骤10中，在第二沟槽（40）中热生长一层牺牲氧化物然后去除，之后再生长第二沟槽侧壁的栅氧化物（41）；

步骤11中，在第二沟槽（40）中填充第二沟槽的填充物（42），并完全填充第二沟槽（40）；

步骤12中，回刻第二沟槽的填充物（42）至栅氧化层与第一掺杂类型轻掺杂外延层（20）的交界面。

6.根据权利要求5所述的电荷平衡沟槽超势垒整流器的制造方法，其特征在于：

步骤15中，第三沟槽（61）位于第一掺杂类型离子注入重参杂区（60）上方，第二沟槽（40）的相对一侧。