[发明专利]超级结器件的制造方法

摘要

本发明公开了一种超级结器件的制造方法，包括如下步骤：步骤一、提供一N型半导体外延层并形成多个周期排列的超级结沟槽；步骤二、对超级结沟槽进行填充形成P型柱，填充采用多次多晶硅淀积、淀积后刻蚀去除侧面多晶硅以及多次注入实现，且从下到上注入剂量逐步减少；步骤三、进行热推进使P型柱的P型杂质进行扩散从而在P型柱体内实现均匀的浓度梯度分布并使P型柱和N型柱在各纵向位置处的掺杂量匹配。本发明形成的P型柱的体内浓度梯度分布能抵消刻蚀工艺限制形成的倒梯形超级结沟槽对P型柱和N型柱之间的电荷匹配不利影响，能提高P型柱和N型柱之间的电荷匹配度，从而提高器件的击穿电压。

主权项

一种超级结器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供一N型半导体外延层，采用光刻定义并进行刻蚀在所述N型半导体外延层中形成多个周期排列的超级结沟槽；由刻蚀工艺的限制，所述超级结沟槽的侧面偏离于理想的垂直结构而具有小于90度的倾角并使所述超级结沟槽的沿宽度方向上的截面结构呈上宽下窄的倒梯形；步骤二、对所述超级结沟槽进行填充形成P型柱，填充采用淀积多层非掺杂多晶硅实现；各层所述非掺杂多晶硅形成于所述超级结沟槽的底部表面上、侧面上以及延伸到所述超级结沟槽外的表面上，每一层所述非掺杂多晶硅淀积完成之后采用各向同性刻蚀工艺去除所述超级结沟槽侧面上以及所述超级结沟槽外的表面上的所述非掺杂多晶硅，仅保留所述超级结沟槽底部表面上的所述非掺杂多晶硅；之后对保留所述超级结沟槽底部表面上的所述非掺杂多晶硅进行P型离子注入使对应的所述非掺杂多晶硅转换为P型掺杂多晶硅，且由下往上各层所述P型掺杂多晶硅对应的P型离子注入剂量逐步减少，由各层所述P型掺杂多晶硅组成所述P型柱；由各所述P型柱之间的所述N型半导体外延层组成N型柱，所述P型柱和所述N型柱交替排列组成超级结结构；步骤三、进行热推进使各层所述P型掺杂多晶硅的P型杂质进行扩散，利用多晶硅具有良好的杂质扩散性使热推进后所述P型柱体内实现均匀的浓度梯度分布且浓度梯度分布为自下而上逐步降低，以此弥补倒梯形的所述P型柱的宽度自下而上逐步增加对所述P型柱的各位置的掺杂量的影响，使所述P型柱和所述N型柱在各纵向位置处的掺杂量匹配。