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超結(jié)器件及其制造方法與流程

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超結(jié)器件及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域,特別是涉及一種超結(jié)器件;本發(fā)明還涉及一種超結(jié)器件的制造方法。



背景技術(shù):

超結(jié)MOSFET采用新的耐壓層結(jié)構(gòu),利用一系列的交替排列的P型半導(dǎo)體薄層和N型半導(dǎo)體薄層來(lái)在截止?fàn)顟B(tài)下在較低電壓下就將所述P型半導(dǎo)體薄層和N型半導(dǎo)體薄層耗盡,實(shí)現(xiàn)電荷相互補(bǔ)償,從而能夠?qū)崿F(xiàn)體內(nèi)Resurf,Resurf為降低表面電場(chǎng),體內(nèi)Resurf為像降低表面電場(chǎng)一樣能降低體內(nèi)電場(chǎng),從而使P型半導(dǎo)體薄層和N型半導(dǎo)體薄層在高摻雜濃度下能實(shí)現(xiàn)高的擊穿電壓,從而同時(shí)獲得低導(dǎo)通電阻和高擊穿電壓,打破傳統(tǒng)功率MOSFET理論極限。

如圖1所示,是現(xiàn)有超結(jié)器件的電流流動(dòng)區(qū)的俯視圖;如圖2所示,是現(xiàn)有超結(jié)器件的一個(gè)超結(jié)器件單元的剖面圖,具體剖面位置如圖1中的AA箭頭線所示,現(xiàn)有超結(jié)器件的超結(jié)結(jié)構(gòu)由多個(gè)交替排列的N型柱101和P型柱102組成,請(qǐng)參考圖1所示;每一所述N型柱101和其鄰近的所述P型柱102組成一個(gè)超結(jié)單元。

電荷流動(dòng)區(qū)的每一個(gè)所述超結(jié)單元對(duì)應(yīng)于一個(gè)超結(jié)器件單元,如圖2所示,各所述超結(jié)器件單元包括:

溝槽柵,形成于所述N型柱101的頂部,所述溝槽柵包括柵極溝槽以及形成于所述柵極溝槽底部表面和側(cè)面的柵介質(zhì)層106以及填充于所述柵極溝槽中的多晶硅柵103。在圖1所示的俯視面上,所述多晶硅柵103沿著所述N型柱101設(shè)置。

溝道區(qū)由P阱107組成,所述溝道區(qū)形成于所述溝槽柵的兩側(cè)并延伸到所述P型柱102的頂部,被所述多晶硅柵103側(cè)面覆蓋的所述溝道區(qū)的表面用于形成溝道。

源區(qū)108形成于所述溝道區(qū)的表面;在所述P型柱102的頂部形成有接觸孔110,該接觸孔110的頂部和由正面金屬層112形成的源極連接,所述源極通過(guò)對(duì)應(yīng)的接觸孔110同時(shí)連接所述源區(qū)108和所述溝道區(qū)。所述接觸孔110穿過(guò)層間膜109,所述層間膜109覆蓋在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面。

所述多晶硅柵103通過(guò)接觸孔110連接到由正面金屬層112組成的柵極。

通常所述超結(jié)結(jié)構(gòu)采用溝槽刻蝕將填充P型外延層的工藝方法形成,這種情形下,所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的所述N型柱101由N型外延層105組成,在所述N型外延層105中形成有超結(jié)溝槽,所述P型柱102由填充于所述超結(jié)溝槽中的P型外延層組成。所述N型外延層105形成于半導(dǎo)體襯底如硅襯底104的表面。所述半導(dǎo)體襯底104減薄后形成漏區(qū),所述半導(dǎo)體襯底104本身為N型重?fù)诫s時(shí),能有所述半導(dǎo)體襯底104本身的摻雜組成漏區(qū)的摻雜;也能通過(guò)在所述半導(dǎo)體襯底104的本身?yè)诫s的基礎(chǔ)上疊加背面的N型重?fù)诫s的注入形成漏區(qū)。在漏區(qū)104的背面形成有由背面金屬層113組成的漏極。

當(dāng)超結(jié)器件用作開關(guān)等高頻應(yīng)用時(shí),EAS能力尤為重要,決定了超結(jié)器件的工作電壓范圍,其中EAS為單脈沖雪崩擊穿能量,表示抗沖擊能力。所以如果改善超結(jié)器件的EAS顯得很重要。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超結(jié)器件,能提高器件的EAS能力。為此,本發(fā)明還提供一種超結(jié)器件的制造方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供的超結(jié)器件的超結(jié)結(jié)構(gòu)由多個(gè)交替排列的N型柱和P型柱組成;每一所述N型柱和其鄰近的所述P型柱組成一個(gè)超結(jié)單元。

電荷流動(dòng)區(qū)的每一個(gè)所述超結(jié)單元對(duì)應(yīng)于一個(gè)超結(jié)器件單元,各所述超結(jié)器件單元包括:

溝槽柵,形成于所述N型柱的頂部,所述溝槽柵包括柵極溝槽以及形成于所述柵極溝槽底部表面和側(cè)面的柵介質(zhì)層以及填充于所述柵極溝槽中的多晶硅柵。

溝道區(qū)形成于所述溝槽柵的兩側(cè)并延伸到所述P型柱的頂部,被所述多晶硅柵側(cè)面覆蓋的所述溝道區(qū)的表面用于形成溝道。

源區(qū)形成于所述溝道區(qū)的表面;在所述P型柱的頂部形成有接觸孔,該接觸孔的頂部和由正面金屬層形成的源極連接,所述源極通過(guò)對(duì)應(yīng)的接觸孔同時(shí)連接所述源區(qū)和所述溝道區(qū)。

溝道區(qū)的摻雜包括在所述源極對(duì)應(yīng)的接觸孔的開口形成后、金屬填充前進(jìn)行帶傾角的P型離子注入形成的P型離子注入雜質(zhì),所述P型離子注入的注入峰值的縱向深度小于等于所述柵極溝槽的底部表面深度,帶傾角的所述P型離子注入使所述溝道區(qū)的底部形成一個(gè)深度從所述柵極溝槽的底部到所述P型柱逐漸變深的輪廓結(jié)構(gòu),所述溝道區(qū)的底部輪廓和所述P型柱形成一個(gè)倒傘形;所述溝道區(qū)的底部輪廓使所述超結(jié)器件單元的碰撞電離最強(qiáng)區(qū)域從所述多晶硅柵側(cè)面覆蓋位置下探到所述溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域,用以提升器件的EAS能力。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述溝道區(qū)的摻雜還包括P阱的摻雜,由所述P阱和所述P型離子注入雜質(zhì)疊加形成所述溝道區(qū)。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述接觸孔穿過(guò)層間膜,所述層間膜覆蓋在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述接觸孔的底部還在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面有過(guò)刻蝕。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述接觸孔的底部在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面的過(guò)刻蝕的量為3000埃。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述P型離子注入的注入雜質(zhì)為硼,注入能量為100kev~800kev,注入劑量為1e13cm-2~6e15cm-2,注入角度為15度~45度。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述P型離子注入雜質(zhì)在離子注入之后經(jīng)過(guò)溫度不超過(guò)1150度和時(shí)間不超過(guò)4小時(shí)的退火處理。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的所述N型柱由N型外延層組成,在所述N型外延層中形成有超結(jié)溝槽,所述P型柱由填充于所述超結(jié)溝槽中的P型外延層組成;或者,所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的所述N型柱由多次N型外延形成的N型外延子層疊加形成,所述P型柱由在各所述N型外延子層形成后進(jìn)行P型注入形成。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供的超結(jié)器件的制造方法包括如下步驟:

步驟一、形成由多個(gè)交替排列的N型柱和P型柱組成的超結(jié)結(jié)構(gòu);每一所述N型柱和其鄰近的所述P型柱組成一個(gè)超結(jié)單元。

步驟二、電荷流動(dòng)區(qū)的每一個(gè)所述超結(jié)單元對(duì)應(yīng)于一個(gè)超結(jié)器件單元,形成各所述超結(jié)器件單元的分步驟包括:

步驟21、在所述N型柱的頂部形成溝槽柵;所述溝槽柵包括柵極溝槽以及形成于所述柵極溝槽底部表面和側(cè)面的柵介質(zhì)層以及填充于所述柵極溝槽中的多晶硅柵。

步驟22、在所述溝槽柵兩側(cè)形成P阱,所述P阱還延伸到所述P型柱的頂部。

步驟23、在所述P阱的表面形成由N+區(qū)組成的源區(qū)。

步驟24、形成層間膜,所述層間膜覆蓋在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面。

步驟25、采用光刻刻蝕工藝形成穿過(guò)所述層間膜的接觸孔的開口,所述P型柱頂部的接觸孔的頂部用于和后續(xù)由正面金屬層形成的源極連接。

步驟26、進(jìn)行帶傾角的P型離子注入,所述P型離子注入穿過(guò)所述接觸孔的開口在所述接觸孔的底部形成的P型離子注入雜質(zhì),所述P型離子注入雜質(zhì)和所述P阱疊加形成溝道區(qū);帶傾角的所述P型離子注入使所述溝道區(qū)的底部形成一個(gè)深度從所述柵極溝槽的底部到所述P型柱逐漸變深的輪廓結(jié)構(gòu),所述溝道區(qū)的底部輪廓和所述P型柱形成一個(gè)倒傘形;所述溝道區(qū)的底部輪廓使所述超結(jié)器件單元的碰撞電離最強(qiáng)區(qū)域從所述多晶硅柵側(cè)面覆蓋位置下探到所述溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域,用以提升器件的EAS能力。

步驟27、在所述接觸孔的開口中填充金屬;形成所述正面金屬層,采用光刻刻蝕工藝對(duì)所述正面金屬層進(jìn)行圖形化形成所述源極。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,步驟25中形成所述接觸孔的開口時(shí),所述接觸孔在穿過(guò)所述層間膜后在底部的所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面有過(guò)刻蝕。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,所述接觸孔的底部在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面的過(guò)刻蝕的量為3000埃。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,步驟26中所述P型離子注入的注入雜質(zhì)為硼,注入能量為100kev~800kev,注入劑量為1e13cm-2~6e15cm-2,注入角度為15度~45度。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,步驟26的所述P型離子注入完成后還包括對(duì)所述P型離子注入雜質(zhì)進(jìn)行退火處理的步驟;所述退火的溫度不超過(guò)1150度,時(shí)間不超過(guò)4小時(shí)。較佳為,所述退火的溫度為900度,時(shí)間為1小時(shí)。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,步驟一中形成所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的步驟包括如下分步驟:

步驟11、提供一N型外延層,采用光刻刻蝕工藝在所述N型外延層中形成超結(jié)溝槽。

步驟12、在所述超結(jié)溝槽中填充P型外延層,由填充于所述超結(jié)溝槽中的P型外延層組成所述P型柱,由各所述P型柱之間的所述N型外延層組成所述N型柱。

進(jìn)一步的改進(jìn)是,步驟一中形成所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的步驟包括如下分步驟:

步驟11、采用外延工藝形成一層N型外延子層。

步驟12、在所述N型外延子層的選定區(qū)域中進(jìn)行P型注入。

重復(fù)步驟11和12直到各所述N型外延子層疊加形成的N型外延層達(dá)到需要的厚度,由各所述N型外延子層中形成的P型注入?yún)^(qū)疊加形成P型柱,由各所述P型柱之間的所述N型外延層組成所述N型柱。

本發(fā)明能提高器件的EAS能力,原因如下:

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置通過(guò)源極對(duì)應(yīng)的接觸孔的開口進(jìn)行P型離子注入的P型離子注入雜質(zhì)到溝道區(qū)中,能使溝道區(qū)的底部形成一個(gè)深度從柵極溝槽的底部到P型柱逐漸變深的輪廓結(jié)構(gòu),述溝道區(qū)的底部輪廓和P型柱形成一個(gè)倒傘形;溝道區(qū)的底部輪廓和N型柱形成的N型漂移區(qū)之間會(huì)形成弧面結(jié),這樣,超結(jié)器件單元的碰撞電離最強(qiáng)區(qū)域從多晶硅柵側(cè)面覆蓋位置下探到溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域,由于溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域位于多晶硅柵的底部,故最后能使碰撞電離最強(qiáng)點(diǎn)由一部分轉(zhuǎn)移到多晶硅柵側(cè)面覆蓋區(qū)域的底部,從而能使碰撞電離產(chǎn)生的空穴進(jìn)入到多晶硅柵中電荷量大幅度減小,大部分的碰撞電離產(chǎn)生的空穴能夠通過(guò)摻雜濃度較濃的P型離子注入雜質(zhì)直接從溝道區(qū)走入到頂部的接觸孔,抑制寄生基區(qū)端即溝道區(qū)端的電位的抬升,從而能提升器件的EAS能力。

另外,從溝道區(qū)域來(lái)看,溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域能使由N型柱形成的N型漂移區(qū)形成一個(gè)漸變型的摻雜濃度分布,同時(shí)有效溝道長(zhǎng)度會(huì)有略微增長(zhǎng),這兩者也能進(jìn)一步有效的提高器件的EAS能力。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:

圖1是現(xiàn)有超結(jié)器件的電流流動(dòng)區(qū)的俯視圖;

圖2是現(xiàn)有超結(jié)器件的一個(gè)超結(jié)器件單元的剖面圖;

圖3是本發(fā)明實(shí)施例超結(jié)器件的一個(gè)超結(jié)器件單元的剖面圖;

圖4A是圖2所示的現(xiàn)有器件的電場(chǎng)強(qiáng)度仿真圖;

圖4B是圖3所示的本發(fā)明實(shí)施例器件的電場(chǎng)強(qiáng)度仿真圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例超結(jié)器件的電流流動(dòng)區(qū)的俯視圖也請(qǐng)參考圖1所示,如圖3所示,是本發(fā)明實(shí)施例超結(jié)器件的一個(gè)超結(jié)器件單元的剖面圖,具體剖面位置如圖1中的AA箭頭線所示,本發(fā)明實(shí)施例超結(jié)器件的超結(jié)結(jié)構(gòu)由多個(gè)交替排列的N型柱101和P型柱102組成,請(qǐng)參考圖1所示;每一所述N型柱101和其鄰近的所述P型柱102組成一個(gè)超結(jié)單元。

電荷流動(dòng)區(qū)的每一個(gè)所述超結(jié)單元對(duì)應(yīng)于一個(gè)超結(jié)器件單元,電荷流動(dòng)區(qū)的周側(cè)為終端區(qū),終端區(qū)和電荷流動(dòng)區(qū)之間還有過(guò)渡區(qū),終端區(qū)和過(guò)渡區(qū)用于對(duì)電荷流動(dòng)區(qū)的超結(jié)器件單元進(jìn)行保護(hù),終端區(qū)和過(guò)渡區(qū)中沒(méi)有電荷流動(dòng),本發(fā)明實(shí)施例僅針對(duì)電荷流動(dòng)區(qū)的超結(jié)器件單元進(jìn)行改進(jìn),故不對(duì)終端區(qū)和過(guò)渡區(qū)做詳細(xì)的介紹。

如圖2所示,各所述超結(jié)器件單元包括:

溝槽柵,形成于所述N型柱101的頂部,所述溝槽柵包括柵極溝槽以及形成于所述柵極溝槽底部表面和側(cè)面的柵介質(zhì)層106以及填充于所述柵極溝槽中的多晶硅柵103。

溝道區(qū)形成于所述溝槽柵的兩側(cè)并延伸到所述P型柱102的頂部,被所述多晶硅柵103側(cè)面覆蓋的所述溝道區(qū)的表面用于形成溝道。

源區(qū)108形成于所述溝道區(qū)的表面;在所述P型柱102的頂部形成有接觸孔110,該接觸孔110的頂部和由正面金屬層112形成的源極連接,所述源極通過(guò)對(duì)應(yīng)的接觸孔110同時(shí)連接所述源區(qū)108和所述溝道區(qū)。所述接觸孔110穿過(guò)層間膜109,所述層間膜109覆蓋在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面。

溝道區(qū)的摻雜包括在所述源極對(duì)應(yīng)的接觸孔110的開口形成后、金屬填充前進(jìn)行帶傾角的P型離子注入形成的P型離子注入雜質(zhì)114,所述P型離子注入的注入峰值的縱向深度小于等于所述柵極溝槽的底部表面深度,帶傾角的所述P型離子注入使所述溝道區(qū)的底部形成一個(gè)深度從所述柵極溝槽的底部到所述P型柱102逐漸變深的輪廓結(jié)構(gòu),所述溝道區(qū)的底部輪廓和所述P型柱102形成一個(gè)倒傘形;所述溝道區(qū)的底部輪廓使所述超結(jié)器件單元的碰撞電離區(qū)域從所述多晶硅柵103側(cè)面覆蓋位置下探到所述溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域,用以提升器件的EAS能力。

所述溝道區(qū)的摻雜還包括P阱107的摻雜,由所述P阱107和所述P型離子注入雜質(zhì)114疊加形成所述溝道區(qū)。也即本發(fā)明的所述溝道區(qū)為都是P型摻雜的所述P阱107和所述P型離子注入雜質(zhì)114疊加形成,所述P阱107和所述P型離子注入雜質(zhì)114再疊加P型摻雜的P型柱102,則會(huì)形成如圖3的倒傘形。

本發(fā)明實(shí)施例中,所述接觸孔110的底部還在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面有過(guò)刻蝕。較佳為,所述接觸孔110的底部在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面的過(guò)刻蝕的量為3000埃。所述P型離子注入的注入雜質(zhì)為硼,注入能量為100kev~800kev,注入劑量為1e13cm-2~6e15cm-2,注入角度為15度~45度。所述P型離子注入雜質(zhì)114在離子注入之后經(jīng)過(guò)溫度不超過(guò)1150度和時(shí)間不超過(guò)4小時(shí)的退火處理。

本發(fā)明實(shí)施例器件中,所述超結(jié)結(jié)構(gòu)采用溝槽刻蝕將填充P型外延層的工藝方法形成,這種情形下,所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的所述N型柱101由N型外延層105組成,在所述N型外延層105中形成有超結(jié)溝槽,所述P型柱102由填充于所述超結(jié)溝槽中的P型外延層組成。在其它實(shí)施例中,也能為:所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的所述N型柱101由多次N型外延形成的N型外延子層疊加形成,所述P型柱102由在各所述N型外延子層形成后進(jìn)行P型注入形成。

所述N型外延層105形成于半導(dǎo)體襯底如硅襯底104的表面。所述半導(dǎo)體襯底104減薄后形成漏區(qū),所述半導(dǎo)體襯底104本身為N型重?fù)诫s時(shí),能有所述半導(dǎo)體襯底104本身的摻雜組成漏區(qū)的摻雜;也能通過(guò)在所述半導(dǎo)體襯底104的本身?yè)诫s的基礎(chǔ)上疊加背面的N型重?fù)诫s的注入形成漏區(qū)。在漏區(qū)104的背面形成有由背面金屬層113組成的漏極。

如圖4A所示,是圖2所示的現(xiàn)有器件的電場(chǎng)強(qiáng)度仿真圖;通過(guò)電場(chǎng)仿真可知,器件的最大電場(chǎng)強(qiáng)度位于虛線圈201所示區(qū)域,該區(qū)域?yàn)槎嗑Ч钖?03對(duì)溝道區(qū)的側(cè)面覆蓋的區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度最大時(shí),虛線圈201所示區(qū)域的碰撞電路作用也最強(qiáng)。如圖4B所示,是圖3所示的本發(fā)明實(shí)施例器件的電場(chǎng)強(qiáng)度仿真圖;器件的最大電場(chǎng)強(qiáng)度由多晶硅柵103對(duì)溝道區(qū)的側(cè)面覆蓋區(qū)域沿著所述溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域的弧面往下延伸,即由虛線圈202所示區(qū)域向著虛線圈203所示區(qū)域延伸,從而本發(fā)明實(shí)施例的超結(jié)器件單元的碰撞電離最強(qiáng)區(qū)域從多晶硅柵側(cè)面覆蓋位置下探到溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域,從而能使碰撞電離產(chǎn)生的空穴進(jìn)入到多晶硅柵中電荷量大幅度減小,大部分的碰撞電離產(chǎn)生的空穴能夠通過(guò)摻雜濃度較濃的P型離子注入雜質(zhì)114直接從溝道區(qū)走入到頂部的接觸孔110,抑制寄生基區(qū)端即溝道區(qū)端的電位的抬升,最后能提升器件的EAS能力。

另外,從溝道區(qū)域來(lái)看,溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域能使由N型柱101形成的N型漂移區(qū)形成一個(gè)漸變型的摻雜濃度分布,同時(shí)有效溝道長(zhǎng)度會(huì)有略微增長(zhǎng),這兩者也能進(jìn)一步有效的提高器件的EAS能力。

本發(fā)明實(shí)施例超結(jié)器件的制造方法包括如下步驟:

步驟一、形成由多個(gè)交替排列的N型柱101和P型柱102組成的超結(jié)結(jié)構(gòu);每一所述N型柱101和其鄰近的所述P型柱102組成一個(gè)超結(jié)單元。

形成所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的步驟包括如下分步驟:

步驟11、提供一N型外延層105,采用光刻刻蝕工藝在所述N型外延層105中形成超結(jié)溝槽;

步驟12、在所述超結(jié)溝槽中填充P型外延層,由填充于所述超結(jié)溝槽中的P型外延層組成所述P型柱102,由各所述P型柱102之間的所述N型外延層105組成所述N型柱101。

在其它實(shí)施例方法中,也能為:形成所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的步驟包括如下分步驟:

步驟11、采用外延工藝形成一層N型外延子層;

步驟12、在所述N型外延子層的選定區(qū)域中進(jìn)行P型注入;

重復(fù)步驟11和12直到各所述N型外延子層疊加形成的N型外延層105達(dá)到需要的厚度,由各所述N型外延子層中形成的P型注入?yún)^(qū)疊加形成P型柱102,由各所述P型柱102之間的所述N型外延層105組成所述N型柱101。

步驟二、電荷流動(dòng)區(qū)的每一個(gè)所述超結(jié)單元對(duì)應(yīng)于一個(gè)超結(jié)器件單元,形成各所述超結(jié)器件單元的分步驟包括:

步驟21、在所述N型柱101的頂部形成溝槽柵;所述溝槽柵包括柵極溝槽以及形成于所述柵極溝槽底部表面和側(cè)面的柵介質(zhì)層106以及填充于所述柵極溝槽中的多晶硅柵103。

步驟22、在所述溝槽柵兩側(cè)形成P阱107,所述P阱107還延伸到所述P型柱102的頂部。

步驟23、在所述P阱107的表面形成由N+區(qū)組成的源區(qū)108。

步驟24、形成層間膜109,所述層間膜109覆蓋在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面。

步驟25、采用光刻刻蝕工藝形成穿過(guò)所述層間膜109的接觸孔110的開口,所述P型柱102頂部的接觸孔110的頂部用于和后續(xù)由正面金屬層112形成的源極連接。

形成所述接觸孔110的開口時(shí),所述接觸孔110在穿過(guò)所述層間膜109后在底部的所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面有過(guò)刻蝕。所述接觸孔110的底部在所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的表面的過(guò)刻蝕的量為3000埃。

步驟26、進(jìn)行帶傾角的P型離子注入,所述P型離子注入穿過(guò)所述接觸孔110的開口在所述接觸孔110的底部形成的P型離子注入雜質(zhì)114,所述P型離子注入雜質(zhì)114和所述P阱107疊加形成溝道區(qū);帶傾角的所述P型離子注入使所述溝道區(qū)的底部形成一個(gè)深度從所述柵極溝槽的底部到所述P型柱102逐漸變深的輪廓結(jié)構(gòu),所述溝道區(qū)的底部輪廓和所述P型柱102形成一個(gè)倒傘形;所述溝道區(qū)的底部輪廓使所述超結(jié)器件單元的碰撞電離區(qū)域從所述多晶硅柵103側(cè)面覆蓋位置下探到所述溝道區(qū)的底部輪廓區(qū)域,用以提升器件的EAS能力。

所述P型離子注入的注入雜質(zhì)為硼,注入能量為100kev~800kev,注入劑量為1e13cm-2~6e15cm-2,注入角度為15度~45度。所述P型離子注入完成后還包括對(duì)所述P型離子注入雜質(zhì)114進(jìn)行退火處理的步驟;所述退火的溫度不超過(guò)1150度,時(shí)間不超過(guò)4小時(shí);較佳為,所述退火的溫度為900度,時(shí)間為1小時(shí)。

步驟27、在所述接觸孔110的開口中填充金屬;形成所述正面金屬層112,采用光刻刻蝕工藝對(duì)所述正面金屬層112進(jìn)行圖形化形成所述源極。

以上通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn),這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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