[发明专利]一种沟槽栅双层超结VDMOSFET半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种沟槽栅双层超结VDMOSFET半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选取n+型衬底；

S2、在所述n+型衬底上表面生长第一n-外延层；

S3、在所述第一n-外延层上通过多次离子注入、多次外延方法形成第一pn超结漂移区，其中，所述第一pn超结漂移区包括若干第一p柱、第一n柱，且所述第一p柱、所述第一n柱交替分布；

S4、在所述第一pn超结漂移区上生长第二n-外延层；

S5、在所述第二n-外延层部分注入p型离子形成p型基区；

S6、在所述p型基区表面形成第一掩模热氧化膜，利用所述第一掩模热氧化膜并通过反应离子蚀刻两侧及中间位置处的所述p型基区至部分所述第二n-外延层内形成第一沟槽；

S7、在所述第一沟槽的表面生长栅极氧化膜；

S8、在所述第一沟槽的开口上方及部分所述p型基区表面形成第二掩模热氧化膜，利用所述第二掩模热氧化膜在与所述第一沟槽开口处的所述p型基区表面形成n+源区；

S9、刻蚀掉所述第二掩模热氧化膜，在所述第一沟槽的开口上方及所述n+源区表面形成第三掩模热氧化膜，刻蚀未被所述第三掩模热氧化膜覆盖的所述p型基区，以及所述p型基区下的所述第二n-外延层，直至所述第一pn超结漂移区表面形成第二沟槽；

S10、在所述第二沟槽中埋入P型材料直至与所述p型基区表面齐平，形成第二pn超结漂移区，其中，所述第二pn超结漂移区包括若干第二p柱、第二n柱，且所述第二p柱、所述第二n柱交替分布；S10形成的所述第二pn超结漂移区中pn结之间的间隔比S3形成的所述第一pn超结漂移区中pn结之间的间隔宽；

S11、对所述第二pn超结漂移区的第二p柱部分进行p型离子注入形成p+注入区；

S12、刻蚀掉所述第三掩模热氧化膜，在所述n+源区和所述p+注入区表面形成第四掩模热氧化膜，利用所述第四掩模热氧化膜在所述第一沟槽中埋入栅极材料形成栅极；

S13、刻蚀掉所述第四掩模热氧化膜，在所述n+源区和所述p+注入区表面沉积源金属形成源极，在所述n+型衬底下表面沉积漏金属形成漏极，以完成沟槽栅双层超结VDMOSFET半导体器件的制备；

其中，S3中在所述第一n-外延层上通过多次离子注入、多次外延方法形成第一pn超结漂移区包括：

S301、利用第一掩膜版在所述第一n-外延层上形成第一窗口，通过所述第一窗口注入p型离子形成第一pn超结漂移区的部分第一p柱；

S302、刻蚀掉所述第一掩膜版，利用第二掩膜版在所述第一n-外延层上形成第二窗口，通过所述第二窗口注入n型离子形成第一pn超结漂移区的部分第一n柱；

S303、刻蚀掉所述第二掩膜版，形成第一pn超结漂移区的第一部分；

S304、在所述第一pn超结漂移区第一部分上生长第三n-外延层；

S305、利用第三掩膜版在所述第三n-外延层上形成第三窗口，通过所述第三窗口注入p型离子形成第一pn超结漂移区的另一部分第一p柱；

S306、刻蚀掉所述第三掩膜版，利用第四掩膜版在所述第三n-外延层上形成第四窗口，通过所述第四窗口注入n型离子形成第一pn超结漂移区的另一部分第一n柱；

S307、刻蚀掉所述第四掩膜版，形成第一pn超结漂移区的第二部分；

S308、重复上述S304～S307，形成纵向分布的第一pn超结漂移区的若干部分，由纵向分布的所述第一pn超结漂移区的若干部分形成第一pn超结漂移区。

2.根据权利要求1所述的沟槽栅双层超结VDMOSFET半导体器件的制备方法，其特征在于，S9中所述第二沟槽的窗口边缘分别位于所述第一pn超结漂移区中两个最近第一p柱的中心位置。