超级结器件的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种超级结器件的制造方法，采用全平工艺实现，包括：步骤一、形成超级结，先在第一外延层中形成超级结沟槽，之后在再超级结沟槽中填充第二外延层并平坦化；步骤二、形成栅极结构，先形成栅极沟槽，之后再填充多晶硅栅并平坦化，在栅极结构的引出位置处的栅极沟槽的宽度满足形成接触孔的要求；步骤三、形成具有无爬坡的平坦的场氧。本发明专利技术能减少光刻层次，降低工艺成本。

【技术实现步骤摘要】
超级结器件的制造方法
本专利技术涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种超级结器件的制造方法。
技术介绍
超级结为由形成于半导体衬底中的交替排列的P型薄层也称P型柱(Pillar)和N型薄层也称N型柱组成，采用了超级结的器件为超级结器件如超级结MOSFET。利用P型薄层和N型薄层电荷平衡的体内降低表面电场(Resurf)技术能提升器件的反向击穿电压的同时又保持较小的导通电阻。超级结的PN间隔的Pillar结构是超级结的最大特点。现有制作PN间隔的pillar结构主要有两种方法，一种是通过多次外延以及离子注入的方法获得，另一种是通过深沟槽刻蚀以及外延(EPI)填充的方式来制作。后一种方法是通过沟槽工艺制作超级结器件，需要先在半导体衬底如硅衬底表面的N型掺杂外延层上刻蚀一定深度和宽度的沟槽，然后利用外延填充(EPIFilling)的方式在刻出的沟槽上填充P型掺杂的硅外延。如图1所示，是现有超级结的结构示意图；超级结主要包括：形成于N型半导体衬底如硅衬底101表面上的N型外延层102，在N型外延层102中形成有超级结沟槽103，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级结器件的制造方法，其特征在于，采用全平工艺实现，包括如下步骤：/n步骤一、进行超级结的形成工艺，包括：/n提供具有第一导电类型的第一外延层，进行光刻工艺定义出超级结沟槽的形成区域；/n对所述第一外延层进行刻蚀形成超级结沟槽；/n在所述超级结沟槽中填充第二导电类型的第二外延层，由填充于所述超级结沟槽中的第二外延层组成第二导电类型柱，由所述第二导电类型柱之间的所述第一外延层组成第一导电类型柱，所述第一导电类型柱和所述第二导电类型柱交替排列形成所述超级结；/n进行第一次平坦化使形成有所述超级结的所述第一外延层的表面为平坦表面；/n步骤二、形成所述栅极结构，所述栅极结构为沟槽栅，所述沟槽栅...

【技术特征摘要】
1.一种超级结器件的制造方法，其特征在于，采用全平工艺实现，包括如下步骤：
步骤一、进行超级结的形成工艺，包括：
提供具有第一导电类型的第一外延层，进行光刻工艺定义出超级结沟槽的形成区域；
对所述第一外延层进行刻蚀形成超级结沟槽；
在所述超级结沟槽中填充第二导电类型的第二外延层，由填充于所述超级结沟槽中的第二外延层组成第二导电类型柱，由所述第二导电类型柱之间的所述第一外延层组成第一导电类型柱，所述第一导电类型柱和所述第二导电类型柱交替排列形成所述超级结；
进行第一次平坦化使形成有所述超级结的所述第一外延层的表面为平坦表面；
步骤二、形成所述栅极结构，所述栅极结构为沟槽栅，所述沟槽栅的形成工艺包括：
在形成有所述超级结且表面平坦的所述第一外延层上进行光刻工艺定义出栅极沟槽的形成区域；
对所述第一外延层进行刻蚀形成所述栅极沟槽，在所述栅极结构的引出位置处的所述栅极沟槽的宽度满足形成接触孔的要求；
在所述栅极沟槽的侧面形成栅氧化层，在所述栅极沟槽的底部表面形成底部氧化层；
在所述栅极沟槽中填充所述多晶硅栅，由形成于所述栅极沟槽中的所述栅氧化层、所述底部氧化层和所述多晶硅栅组成所述沟槽栅；
进行第二次平坦化使形成有所述沟槽栅的所述第一外延层的表面为平坦表面；
步骤三、形成场氧，所述场氧覆盖在形成有所述超级结和所述沟槽栅且表面平坦的所述第一外延层上，所述场氧具有无爬坡的平坦结构。


2.如权利要求1所述的超级结器件的制造方法，其特征在于，步骤一之前还包括如下形成第二导电类型掺杂的体区的步骤：
采用第零层光罩进行光刻并形成第零层对准标记；
采用离子注入和退火推进工艺形成体区，所述体区的形成区域通过光刻定义。


3.如权利要求2所述的超级结器件的制造方法，其特征在于：在步骤二形成所述栅极结构之后以及步骤三形成所述场氧之前还包括如下形成第一导电类型重掺杂的源区的步骤：
采用离子注入和退火推进工艺形成源区，所述源区的形成区域通过光刻定义，在所述器件单元区中，所述源区和对应的所述栅极结构的侧面自对准。


4.如权利要求1所述的超级结器件的制造方法，其特征在于：在步骤三完成后，还包括步骤：
形成层间膜、接触孔，所述接触孔的形成区域通过光刻定义，所述栅极结构的引出位置处形成有对应的所述接触孔；
之后形成正面金属层，采用光刻定义加刻蚀工艺对所述正面金属层进行图形化，图形化后的所述正面金属层所形成的电极包括栅电极结构，所述栅电极结构通过所述栅极结构的引出位置处的所述接触孔和所述多晶硅栅接触；
形成接触衬垫，所述接触衬垫的形成区域通过光刻定义；
完成所述超级结器件的背面工艺。


5.如权利要求4所述的超级结器件的制造方法，其特征在于：所述场氧由热氧化层组成或者由热氧化层叠加TEOS氧化工艺形成的氧化层组成。


6.如权利要求5所述的超级结器件的制造方法，其特征在于：所述层间膜覆盖在平坦的所述场氧表面上；
所述层间膜采用USG氧化工艺或TEOS氧化工艺形成。


7.如权利要求1所述的超级结器件的制造方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31