【技术实现步骤摘要】
超级结器件及其制造方法
[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种超级结器件。本专利技术还涉及一种超级结器件的制造方法。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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(EPI Filling)的方式在刻出的沟槽上填充P型掺杂的硅外延。
[0004]在通过深沟槽即超级结沟槽刻蚀及外延填充工艺来制作超级结...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超级结器件，其特征在于，超级结器件的器件单元区中包括：由交替排列的P型柱和N型柱组成的超级结，由一个所述P型柱和相邻的一个所述N型柱组成一个超级结单元；所述P型柱由填充于超级结沟槽中的P型外延层组成，所述N型柱由位于所述P型柱之间的第一N型外延层组成，所述超级结沟槽形成于所述第一N型外延层中；在所述第一N型外延层中形成有P型体区；各超级结器件单元还包括栅极结构，所述栅极结构为沟槽栅，包括栅极沟槽和形成于所述栅极沟槽内侧表面的栅介质层以及填充于所述栅极沟槽中的多晶硅栅；所述栅极沟槽的至少一个侧面位于所述N型柱中，所述栅极沟槽的深度大于所述P型体区的结深；所述栅极沟槽的顶部表面和所述超结单元的顶部表面相平，所述多晶硅栅的顶部表面被回刻到低于所述栅极沟槽的顶部表面；源区由对所述多晶硅栅顶部的所述栅极沟槽侧面和所述栅极沟槽外的所述P型体区表面进行离子注入形成的N+掺杂区组成；位于所述源区底部且被所述多晶硅栅侧面覆盖的所述P型体区的表面用于形成沟道，通过控制所述多晶硅栅的顶部表面的位置控制所述沟道的长度并控制栅源电容，所述多晶硅栅的顶部表面和所述栅极沟槽的顶部表面的间距越大，所述沟道的长度越短，所述栅源电容越小。2.如权利要求1所述的超级结器件，其特征在于：所述P型体区由第一P型掺杂区和第二P型掺杂区叠加而成，用以增加所述P型体区的结深；所述第一P型掺杂区在所述P型柱形成之前通过离子注入和退火推进形成，所述第一P型掺杂区的掺杂浓度和深度由对应的离子注入和退火推进工艺确定，所述第一P型掺杂区的退火推进工艺具有不受包括所述P型柱的所述超级结的工艺条件限制的特点使得所述第一P型掺杂区的深度能加深并从而使所述P型体区的结深加深；在所述多晶硅栅回刻之前，所述多晶硅栅的顶部表面和所述栅极沟槽的顶部表面相平的条件下，所述第二P型掺杂区通过全面离子注入自对准形成于所述栅极结构两侧的所述第一P型掺杂区中，所述第二P型掺杂区的全面离子注入用于调节形成所述沟道的阈值电压。3.如权利要求2所述的超级结器件，其特征在于：在所述器件单元区的周侧还形成有超级结器件的终端区；所述终端区中包括环绕所述器件单元区的P型环，所述第一P型掺杂区和所述P型环具有相同的掺杂结构且采用相同的离子注入和退火推进工艺同时形成，所述P型体区的结深为1微米～5微米。4.如权利要求3所述的超级结器件，其特征在于：所述第一N型外延层形成于半导体衬底表面。5.如权利要求4所述的超级结器件，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底，所述第一N型外延层为硅外延层，所述P型柱的P型外延层为硅外延层。6.如权利要求1所述的超级结器件，其特征在于：N+掺杂的漏区形成于所述第一N型外延层的底部，所述漏区由减薄后的N+掺杂的所述半导体衬底组成或由减薄后的所述半导体衬底加N+背面离子注入形成。
7.如权利要求3所述的超级结器件，其特征在于：所述第一P型掺杂区的离子注入的注入剂量为2e13cm
‑2以上，所述P型体区的结深为3微米。8.一种超级结器件的制造方法，其特征在于，超级结器件的器件单元区的形成步骤包括：步骤一、在第一N型外延层中形成超级结沟槽，在所述超级结沟槽中填充P型外延层组成P型柱，由位于所述P型柱之间的第一N型外延层组成N型柱；所述P型柱和所述N型柱交替排列形成超级结，由一个所述P型柱和相...
【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：
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