超结功率器件的形成方法技术

一种超结功率器件的形成方法，包括：形成位于第二外延层表面的第一掩膜层，器件区的第一掩膜层具有第一开口，切割道区的第一掩膜层具有第三开口；以第一开口为窗口，刻蚀部分厚度的第二外延层形成沟槽，同时以所述第三开口为窗口，刻蚀部分厚度的第二外延层，形成第二标识；去除第一掩膜层，然后以第二标识为参考基准，形成位于第二外延层表面的第二掩膜层，第二掩膜层具有定义出第二掺杂层的第二开口；以第二掩膜层为掩膜，向第二外延层内掺杂离子形成第二掺杂层。形成的超结功率器件更稳定，漏源击穿电压更稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，尤其是。
技术介绍
由于功率器件具有驱动功率低、开关速度快等特点，被广泛应用于电源的开关器件中。现有技术的，包括请参考图1，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100包括器件区(未图示)和与之相邻的切割道区(未图示)，形成覆盖所述半导体衬底100的第一外延层101，所述第一外延层101表面的切割道区刻蚀有初始标识103 ；请参考图2，以所述初始标识103作为参考基准，形成位于所述第一外延层101表面的第一光刻胶层105，所述第一光刻胶层105具有第一开口 107，所述第一开口 107定义出第一掺杂层的位置；请参考图3，以所述第一光刻胶层105 (如图2所示)为掩膜，通过所述第一开口107 (如图2所示)向所述第一外延层101内掺杂离子，形成第一掺杂层109，待形成第一掺杂层109后去除第一光刻胶层105,暴露出所述第一外延层101表面；请参考图4，形成位于所述第一外延层101表面的第二外延层111，所述第二外延层111表面具有与所述初始标识103相对应的第一标识Illa ;以所述初始标识103为参考基准，形成位于所述第二外延层111表面的第二光刻胶层113，所述第二光刻胶113层具有定义出第二掺杂层位置的第二开口 115 ；请参考图5，以所述第二光刻胶层113(图4所示)为掩膜，沿所述第二开口 115(图4所示)向所述第二外延层111内掺杂离子，形成第二掺杂层117 ;待形成第二掺杂层117后，去除所述第二光刻胶层113，暴露出所述第二外延层111表面；请参考图6，以所述初始标识103为参考基准，形成覆盖所述第二外延层111的硬掩膜层119和位于所述硬掩膜层119表面的第三光刻胶层121，所述第三光刻胶层121具有第三开口(未标示);以所述第三光刻胶层121为掩膜，刻蚀所述硬掩膜层119和部分厚度的第二外延层111，形成沟槽122 ；请参考图7，形成覆盖所述沟槽122 (图6所示)的栅介质层123 ;形成覆盖所述栅介质层123且填充满所述沟槽122的栅电极层125。另外，现有技术形成功率器件的形成方法，还包括沟槽122两侧的所述第二外延层111内掺杂离子，形成第三掺杂层，用作形成超结功率器件的体区。所述第一掺杂层109、第二掺杂层117用于构成超结功率器件的P/N相间的漂移区域；形成位于所述体区顶部的源区(未图示)和位于体区底部的漏区(未图示)。虽然采用上述多层外延和多次离子注入的工艺形成的超结功率器件的漏源击穿电压有所提高，并降低了开路电阻，但是现有技术形成超结功率器件的工艺中，离子注入时并不能很好地对准，形成沟槽时相对注入区域容易发生偏移，严重时会影响到超结功率器件的漏源击穿电压，超结功率器件的良率低，性能不够稳定。更多有关功率器件的形成方法请参考公开号为“CN200910260507. X”的中国专利。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种良率更高，性能更稳定的。为解决上述问题，本专利技术的实施例提 供一种，包括提供包括器件区和与之相邻的切割道区的半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有第一外延层，所述器件区的第一外延层内形成有第一掺杂层，且所述切割道区的第一外延层表面形成有初始标识；所述第一外延层表面形成有第二外延层；以所述初始标识为参考基准，形成位于所述第二外延层表面的第一掩膜层，且所述器件区的第一掩膜层具有第一开口，所述切割道区的第一掩膜层具有第三开口 ；沿所述第一开口刻蚀部分厚度的第二外延层，形成沟槽，同时沿所述第三开口刻蚀部分厚度的第二外延层，形成第二标识；待形成沟槽和第二标识后，去除所述第一掩膜层，以所述第二标识为参考基准，形成位于所述第二外延层表面的第二掩膜层，所述第二掩膜层具有定义出第二掺杂层的第二开口 ；以所述第二掩膜层为掩膜，向所述第二外延层内掺杂离子形成第二掺杂层。可选地，所述第一掩膜层的厚度小于所述第二掩膜层的厚度。可选地，所述第一掩膜层的厚度为9000埃-15000埃。可选地，所述第一掩膜层包括位于所述第二外延层表面的硬掩膜层和位于所述硬掩膜层表面的第一光刻胶层，所述第一开口和第三开口贯穿所述第一光刻胶层的厚度。可选地，所述硬掩膜层的厚度为2000埃-4000埃，所述第一光刻胶层的厚度为7000 埃-11000 埃。可选地，还包括以第二标识为参考基准，形成第三掩膜层，所述第三掩膜层定义出第三掺杂层的位置；以所述第三掩膜层为掩膜向所述第二外延层内掺杂，形成位于所述第二外延层表面的第三掺杂层；再以第二标识为参考基准，形成第四掩膜层；以所述第四掩膜层为掩膜向所述第三掺杂层表面注入离子形成源区。可选地，所述沟槽的形成工艺为各向异性的干法刻蚀工艺。可选地，所述干法刻蚀工艺采用的刻蚀气体包括溴化氢、氧气和惰性气体，或者包括六氟化硫、氧气和惰性气体。可选地，所述沟槽的深度小于所述第二外延层的厚度。可选地，所述第一掺杂层的形成步骤包括形成位于所述第一外延层表面的初始掩膜层，所述初始掩膜层具有定义出第一掺杂层位置的初始开口 ；以所述初始掩膜层为掩膜，分别以1200千电子伏-1700千电子伏、600千电子伏-1000千电子伏、100千电子伏-500千电子伏的能量向所述第一外延层内掺杂离子。可选地，所述第二掺杂层的形成步骤包括分别以1200千电子伏-1700千电子伏、600千电子伏-1000千电子伏、100千电子伏-500千电子伏的能量向所述第二外延层内掺杂尚子。可选地，还包括在形成第二掺杂层后，在所述沟槽内形成覆盖其底部和侧壁的栅介质层；形成覆盖所述栅介质层且填充满所述沟槽的栅电极层。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点在形成第二外延层后，以所述初始标识为参考基准，形成第一掩膜层，所述第一掩膜层内的第一开口和第三开口的位置精确；分别沿所述位置精确的第一开口和第三开口刻蚀所述第二外延层，在形成沟槽的同时形成第二标识，得到的沟槽和第二标识的位置精确，并且轮廓清晰；以所述位置精确并且轮廓清晰的第二标识作为参考基准，后续形成第二掩膜层内的第二开口时，得到的第二开口的位置也较精确；因此，后续沿所述第二开口向所述第二外延层内掺杂形成的第二掺杂层的位置也较为精确，使后续形成的超结功率器件的漏源击穿电压更稳定，良率更高，超结功率器件的性能稳定。附图说明图I-图7是现有技术的超结功率器件的形成过程的剖面结构示意图；图8是本专利技术实施例的的流程示意图； 图9-图16是本专利技术实施例的超结功率器件的形成过程的剖面结构示意图。具体实施例方式正如
技术介绍
所述，现有技术形成的超结功率器件的工艺过程不稳定，性能不稳定，容易受到掺杂层对准的影响，影响超结功率器件的漏源击穿电压，从而影响形成的超结功率器件的良率。经过研究发现，现有技术形成超结功率器件的步骤中，形成各光刻胶层时均以初始标记作为参考基准形成开口，然后沿所述开口向其底部的外延层掺杂离子形成掺杂层、或沿所述开口刻蚀其底部的外延层形成沟槽。请继续参考图1-7，由于形成的第一标识Illa的轮廓没有初始标识103的轮廓清晰，在形成第二光刻胶薄膜(与后续形成的第二光刻胶层113相对应)后，形成第二开口 115前，定位装置在对初始标识103进行定位以形成第二开口 115时，获得的初始标识103的轮廓容易受到第一标识Illa的干扰，影响获取到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超结功率器件的形成方法，其特征在于，包括：提供包括器件区和与之相邻的切割道区的半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有第一外延层，所述器件区的第一外延层内形成有第一掺杂层，且所述切割道区的第一外延层表面形成有初始标识，所述第一外延层表面形成有第二外延层；以所述初始标识为参考基准，形成位于所述第二外延层表面的第一掩膜层，且所述器件区的第一掩膜层具有第一开口，所述切割道区的第一掩膜层具有第三开口；沿所述第一开口刻蚀部分厚度的第二外延层，形成沟槽，同时沿所述第三开口刻蚀部分厚度的第二外延层，形成第二标识；待形成沟槽和第二标识后，去除所述第一掩膜层，以所述第二标识为参考基准，形成位于所述第二外延层表面的第二掩膜层，所述第二掩膜层具有定义出第二掺杂层的第二开口；以所述第二掩膜层为掩膜，向所述第二外延层内掺杂离子形成第二掺杂层。

【技术特征摘要】
1.一种超结功率器件的形成方法，其特征在于，包括 提供包括器件区和与之相邻的切割道区的半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有第一外延层，所述器件区的第一外延层内形成有第一掺杂层，且所述切割道区的第一外延层表面形成有初始标识，所述第一外延层表面形成有第二外延层； 以所述初始标识为参考基准，形成位于所述第二外延层表面的第一掩膜层，且所述器件区的第一掩膜层具有第一开口，所述切割道区的第一掩膜层具有第三开口 ； 沿所述第一开口刻蚀部分厚度的第二外延层，形成沟槽，同时沿所述第三开口刻蚀部分厚度的第二外延层，形成第二标识； 待形成沟槽和第二标识后，去除所述第一掩膜层，以所述第二标识为参考基准，形成位于所述第二外延层表面的第二掩膜层，所述第二掩膜层具有定义出第二掺杂层的第二开n ； 以所述第二掩膜层为掩膜，向所述第二外延层内掺杂离子形成第二掺杂层。2.如权利要求I所述的超结功率器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层的厚度小于所述第二掩膜层的厚度。3.如权利要求I所述的超结功率器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层的厚度为9000埃-15000埃。4.如权利要求I所述的超结功率器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层包括位于所述第二外延层表面的硬掩膜层和位于所述硬掩膜层表面的第一光刻胶层，所述第一开口和第三开口贯穿所述第一光刻胶层的厚度。5.如权利要求4所述的超结功率器件的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的厚度为2000埃-4000埃，所述第一光刻胶层的厚度为7000埃-11000埃。6.如权利要求I所述的超结功率器件的形成方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾璐，楼颖颖，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：