形成超级结MOSFET的PN柱层的方法技术

本发明专利技术公开了一种形成超级结MOSFET的PN柱层的方法，采用湿法刻蚀和干法刻蚀结合的工艺，即在掺杂硅外延层上形成硬掩模后，用介质膜刻蚀把硬掩模窗口打开，然后用湿法刻蚀在窗口处刻蚀出第一沟槽，再用干法各向异性刻蚀方法刻蚀出第二沟槽；由于湿法刻蚀的特殊形貌——碗口状，所以最终形成的深沟槽顶部形貌为碗口状，所以在用与所述掺杂硅外延层有相反掺杂的硅外延填充由所述第一沟槽及第二沟槽共同组成的深沟槽时，不会由于沟槽顶部和沟槽底部硅外延生长速率的差异而发生过早封口的问题，避免了硅外延填充后在沟槽内部产生较大的空洞和其他外延缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺，特别涉及一种形成超级结MOSFET的PN柱层的方法。
技术介绍
超级结MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金氧半场效应晶体管)采用新的耐压层结构，利用一系列的交替排列的P型和N型半导体薄层结构(或称为PN柱层)充当超级结，在截止状态且较低电压下就将P型和N型区耗尽，实现 电荷相互补偿，从而使N型区在高掺杂浓度下实现高的击穿电压，同时获得低导通电阻，打破了传统功率MOSFET理论的极限，因此这种新的耐压层结构在高压器件中受到越来越多的重视。超级结MOSFET主要的难点是交替排列的P型和N型半导体薄层结构(或称为PN柱层)的形成。所述PN柱层制作方法可以分为两种一是利用多次外延成长-光刻-注入来获得交替的P型和N型掺杂区；二是首先在硅衬底上生长一层厚的掺杂硅外延层，然后在此掺杂娃外延层上形成深沟槽，再用与掺杂娃外延层有相反掺杂的娃外延填充深沟槽。第一种方法不仅工艺复杂，成本高，而且实现难度大。第二种方法中，由于沟槽为深沟槽，高宽比较大(通常大于3，例如一般600V器件中，深沟槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成超级结MOSFET的PN柱层的方法，其特征在于，包括以下步骤：一.在硅衬底上生长一层厚度大于等于10微米的掺杂硅外延层，在所述掺杂硅外延层上形成硬掩膜；二.用光刻胶作为介质膜，刻蚀出所述硬掩膜的窗口，所述窗口的宽度小于所述掺杂硅外延层的厚度的三分之一；三.用湿法刻蚀在所述窗口处的掺杂硅外延层，刻蚀出第一沟槽；所述第一沟槽的深度为所述窗口的宽度的0.5～1倍；四.用干法各向异性刻蚀方法刻蚀所述第一沟槽下的掺杂硅外延层，刻蚀出第二沟槽，所述第二沟槽的宽度与所述窗口的宽度一致；五.去除所述硬掩膜；六.用与所述掺杂硅外延层有相反掺杂的硅外延填充由所述第一沟槽及第二沟槽共同组成的深沟槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继全，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：