[发明专利]超结器件的制造方法

权利要求书

1.一种超结器件的制造方法，超结器件的中间区域为电荷流动区，终端区环绕于所述电荷流动区的外周，过渡区位于所述电荷流动区和所述终端区之间；其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供N型外延层，进行第一次光刻工艺定义出沟槽的形成区域，之后对所述N型外延层进行干法刻蚀形成多个沟槽；

在所述沟槽中填充P型外延层形成P型柱，由各所述P型柱之间的所述N型外延层组成N型柱，由多个交替排列的所述N型柱和所述P型柱组成的超结结构；

步骤二、进行第二次光刻工艺在所述电荷流动区和所述过渡区中定义出P型阱的形成区域，之后进行P型离子注入形成所述P型阱；

所述电荷流动区中各所述P型柱的顶部都形成有一个所述P型阱且各所述P型阱延伸到对应的所述P型柱两侧的所述N型柱的表面；

步骤三、在形成有所述P型阱的所述N型外延层表面进行第一氧化膜生长，进行第三次光刻工艺定义出所述第一氧化膜的刻蚀区域，之后对所述第一氧化膜进行刻蚀形成保护环氧化膜，所述保护环氧化膜将所述电荷流动区露出以及将所述过渡区全部覆盖，所述保护环氧化膜还延伸到所述终端区表面并将所述终端区全部或仅将所述终端区的最外周部分露出，所述保护环氧化膜环绕在所述电荷流动区的周侧；

步骤四、依次形成栅氧化膜和N型重掺杂的第一层多晶硅，进行第四次光刻工艺定义出多晶硅栅的形成区域，之后对所述第一层多晶硅进行刻蚀形成多晶硅栅，各所述多晶硅栅为平面栅结构，各所述多晶硅栅覆盖对应的所述P型阱且被所述多晶硅栅覆盖的所述P型阱的表面用于形成沟道；

以所述多晶硅栅和所述保护环氧化膜为自对准条件进行全面的第一次N型离子注入在所述电荷流动区中的所述多晶硅栅两侧分别形成源区，同时在所述保护环氧化膜覆盖区域之外的所述终端区中或外侧形成终端第一N型注入区；

步骤五、淀积层间膜，进行第五次光刻工艺定义出接触孔的形成区域，之后对所述层间膜进行刻蚀形成所述接触孔的开口；在所述接触孔的开口中填充金属形成所述接触孔；

步骤六、进行正面金属淀积形成正面金属层，进行第六次光刻工艺定义出栅极和源极的形成区域，之后对所述正面金属层进行刻蚀形成所述栅极和所述源极，所述电荷流动区中的各所述源区和对应的所述P型阱通过顶部相同的接触孔连接到所述源极，所述过渡区中的所述P型阱也通过顶部的接触孔连接到所述源极，所述多晶硅栅通过顶部的接触孔连接到栅极。

2.如权利要求1所述的超结器件的制造方法，其特征在于：步骤三中形成所述保护环氧化膜之后还包括步骤：以所述保护环氧化膜为自对准条件进行全面的第二次N型离子注入在所述电荷流动区中形成JFET区域，同时在所述保护环氧化膜覆盖区域之外的所述终端区中或外侧形成终端第二N型注入区。

3.如权利要求1或2所述的超结器件的制造方法，其特征在于：

步骤一中进行所述第一次光刻工艺之前还包括在所述N型外延层表面形成第一介质膜的步骤，在所述第一次光刻工艺之后依次对所述第一介质膜和所述N型外延层进行干法刻蚀形成多个沟槽；

在所述沟槽中填充所述P型外延层之后进行化学机械研磨工艺将所述N型外延层表面的所述P型外延层去除，使所述P型外延层仅填充于对应的所述沟槽中并组成所述P型柱；所述第一介质膜在所述化学机械研磨工艺完成后去除或者部分保留。

4.如权利要求1或2所述的超结器件的制造方法，其特征在于：步骤二中所述P型阱的P型离子注入完成后还包括对所述P型阱进行退火工艺，该退火工艺的温度为1000℃以上、时间为30分钟以上。

5.如权利要求1或2所述的超结器件的制造方法，其特征在于：步骤三中所述第一氧化膜采用温度高于800℃的热氧化工艺形成。

6.如权利要求2所述的超结器件的制造方法，其特征在于：步骤三中所述JFET区域对应的所述第二次N型离子注入的工艺条件为：注入杂质为磷，注入能量为30Kev～100Kev，注入剂量为1E13cm^-2～4E13cm^-2；或者，步骤三中所述JFET区域对应的所述第二次N型离子注入由注入能量为30Kev～60Kev和注入能量为1Mev～1.5Mev的两次注入的组合而成。