[发明专利]半导体功率装置的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体功率装置的制作方法，特别是涉及一种可修补晶格缺陷的半导体功率装置的制作方法。

背景技术

功率半导体装置常常被应用在电源管理的领域，例如，切换式电源供应器、计算机中心或周边电源管理IC、背光板电源供应器或马达控制等等用途，其种类包括有绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)、金氧半场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET)与双载子接面晶体管(bipolar junction transistor，BJT)等装置。其中，因为金氧半场效晶体管可以节省电能而且可以提供比较快的装置切换速度，所以被广泛地应用各领域中。

在功率装置中，基底是P型外延层与N型外延层交替设置，所以在基底中会有许多个垂直于基底表面的PN接面，而且这些PN接面互相平行，所以又被叫做超级接面结构。现有技术制作超级接面结构的技术，包括先在一第一导电型衬底(如：N型衬底)上成长一第一导电型外延层(例如：N型外延层)和一硬掩模，然后利用一第一掩模，在第一导电型外延层及硬掩模中蚀刻出多个沟渠。接着，在各个沟渠内形成一第二导电型外延层(例如：P型外延层)，并且使第二导电型外延层的上表面与第一导电型外延层的上表面对齐。现在，各个沟渠内已经填满了第二导电型外延层并且被第一导电型外延层包围住。而且多个第二导电型外延层和第一导电型外延层的接触面会形成超级接面结构。

但是，上述的现有技术仍然有问题需要被解决。举例来说，由于技术上的限制，在形成第二导电型外延层的时候，在其内部常常有许多晶格缺陷(defects)，例如：接缝缺陷(seam defects)、空穴缺陷(void defects)和晶格错位(lattice dislocation)。这些缺陷会影响外延层的良率与导电性，影响功率装置在生产过程中的良率。所以，仍然需要一种超级接面的功率半导体装置的制作方法，用来制作具有较少晶格缺陷的功率半导体装置，提升功率半导体装置的良率，这是业界想要努力达到的目标。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种半导体功率装置的制作方法，可以提升半导体功率的电性及良率。

本发明提供一种半导体功率装置的制作方法。首先提供一基底，其上包括有至少一半导体层和一衬垫层。接着，在衬垫层及半导体层内蚀刻出至少一沟渠，并于沟渠内及衬垫层上形成一掺质来源层，随后，进行一热驱入工艺，将掺质来源层的掺质扩散到半导体层，接着，进行一快速高温处理，用来修补位于所述的掺质来源层内和掺质来源层与半导体层接面间的缺陷，最后，进行一抛光工艺，去除所述衬垫层上的所述掺质来源层。

本发明提供一快速热处理工艺(rapid thermal processing，RTP)，用来修补在掺质来源层内和掺质来源层与半导体层接面间的缺陷，可以提升半导体功率装置的良率。

附图说明

图1到图10是一种半导体功率装置的制作方法示意图。

其中，附图标记说明如下：

12        第一导电型基底        14        晶胞区

16        外围耐压区        15        过渡区

18        半导体层          20        衬垫层

20a       上层衬垫层        20b      下层衬垫层

24、26    沟渠              30        掺质来源层

34        基体掺质区        31        接缝缺陷

32        空穴缺陷          33        晶格错位

48        栅极氧化层        40        场氧化层

50        栅极导电层        50a       栅极图案

50b       栅极图案          51        光致抗蚀剂图案

52        离子井            53        光致抗蚀剂图案

53a       开口              54        源极掺杂区

56        衬垫层            58        绝缘层