[发明专利]超结结构、超结MOSFET及其制造方法

权利要求书

1.一种超结结构，其特征是，在N型外延层中具有多根P型立柱，每相邻的两根P型立柱之间的N型外延层作为一根N型立柱；这样在N型外延层中便形成了交替排列的P型立柱和N型立柱，即超结结构；

各所述P型立柱由填充于沟槽中P型硅组成，每根P型立柱在纵向上包括多段，其中从上往下的第二段结构在顶部具有一个上宽下窄的凹槽，从上往下的第一段结构就在该凹槽内，也呈上宽下窄；

所述P型立柱的每一段中，P型杂质的掺杂浓度是均匀的，从上往下每一段中的掺杂浓度递减；

每根N型立柱中的掺杂浓度在纵向上是均匀的或者是非均匀的，非均匀的掺杂浓度时下方的掺杂浓度大于等于上方的掺杂浓度；

在超结结构的顶部，P型立柱中P型杂质总量大于N型立柱中N型杂质总量；

在超结结构的底部，P型立柱中P型杂质总量小于N型立柱中N型杂质总量；

每根P型立柱在纵向上包括两段，从下往上分别称作基础P型立柱和附加P型立柱，所述附加P型立柱将基础P型立柱的顶部凹槽填充满；

所述附加P型立柱的掺杂浓度为1.05～1.3倍完全电荷平衡的P型立柱的均匀掺杂浓度；所述完全电荷平衡的P型立柱的均匀掺杂浓度是指，当P型立柱均匀掺杂，使P型立柱中的P型杂质总量等于N型立柱中的N型杂质总量时，P型立柱中的掺杂浓度；

所述P型立柱的底部与所述凹槽的底部之间的距离为0到0.75倍所述超结结构的纵向厚度；

在超结结构中至少有一段准电荷平衡区，其P型立柱的杂质总量与N型立柱的杂质总量的差值的绝对值小于该段准电荷平衡区中N型立柱杂质总量的5%并包含一个完全电荷平衡的位置；

所述准电荷平衡区的顶部位置位于所述附加P型立柱的纵向深度范围内，且在所述P型立柱或所述N型立柱的掺杂浓度的小于等于5%的工艺波动范围内，使所述准电荷平衡区的顶部位置保持在所述附加P型立柱的纵向深度范围内。

2.根据权利要求1所述的超结结构，其特征是，所述准电荷平衡区的纵向厚度大于等于所述超结结构的纵向厚度的1/4。

3.根据权利要求1所述的超结结构，其特征是，所述基础P型立柱的掺杂浓度小于完全电荷平衡的P型立柱的均匀掺杂浓度，所述附加P型立柱的掺杂浓度大于完全电荷平衡的P型立柱的均匀掺杂浓度。

4.根据权利要求1所述的超结结构，其特征是，所述基础P型立柱的掺杂浓度为0.85~0.97倍完全电荷平衡的P型立柱的均匀掺杂浓度。

5.根据权利要求1所述的超结结构，其特征是，每根N型立柱中的掺杂浓度在纵向上分为两段，底部一段的掺杂浓度高于上方一段的掺杂浓度。