[发明专利]一种埋层外延超结二极管及其制作方法

说明书

本发明提供了一种埋层外延超结二极管及其制作方法。所述埋层外延超结二极管的制作方法包括：在第一N型外延层形成P型埋层；在所述第一N型外延层表面制作第二N型外延层并形成沟槽；在所述第二N型外延层的沟槽进行P型注入并在所述第二N型外延层形成P型注入区；在所述第二N型外延层表面形成P型外延层，所述P型外延层与所述第二N型外延层的P型注入区相接触；通过退火激活所述第一N型外延层的P型埋层和所述第二N型外延层的P型注入区的注入离子，并且在退火之后所述P型注入区延伸到与P型埋层相接触。本发明提供的埋层外延超结二极管的制作方法工艺简单，可以有效降低器件的制造成本，并提高器件的性能。

【技术领域】

本发明涉及半导体芯片制造工艺技术领域,具体为功率器件制造工艺流程领域；特别地，涉及一种埋层外延超结二极管以及所述埋层外延超结二极管的制作方法。

【背景技术】

功率二极管是电路系统的关键部件，广泛适用于在高频逆变器、数码产品、发电机、电视机等民用产品和卫星接收装置、导弹及飞机等各种先进武器控制系统和仪器仪表设备的军用场合。功率二极管朝向着两个重要方向拓展：

(1)向几千万乃至上万安培发展，可应用于高温电弧风洞、电阻焊机等场合；

(2)反向恢复时间越来越短，呈现向超快、超软、超耐用方向发展，使自身不仅用于整流场合，在各种开关电路中有着不同作用。

为了满足低功耗、高频、高温、小型化等应用要求对其的耐压、导通电阻、开启压降、反向恢复特性、高温特性等越来越高。肖特基二极管属于多子器件或单极型器件，具有低导通压降和高正向导通电流的优势，自身耐压较低与漏电流比较高。

超结的本质是利用在漂移区中插入的P区所产生的电场对N区进行电荷补偿，达到提高击穿电压并降低导通电阻的目的。超结是利用复合缓冲层里面交替的N柱和P柱进行电荷补偿,使P区和N区相互耗尽，形成理想的平顶电场分布和均匀的电势分布，从而达到提高击穿电压并降低导通电阻的目的。要达到理想的效果，其前提条件就是电荷平衡。因此，超结技术从诞生开始，其制造工艺就是围绕如何制造电荷平衡的P区和N区进行的。

目前使用的制造技术主要有：多次外延和注入技术，深槽刻蚀和填槽技术。然而，采用现有制作工艺得到的超结二极管的耐压和漏电流均难以达到要求，且器件制作成本相对较高。

有鉴于此，有必要提供一种埋层外延超结二极管及其制作方法，以解决现有技术存在的上述问题。

【发明内容】

本发明的其中一个目的在于为解决上述问题而提供一种埋层外延超结二极管及其制作方法。

本发明提供的埋层外延超结二极管的制作方法，包括：在第一N型外延层形成P型埋层；在所述第一N型外延层表面制作第二N型外延层并形成沟槽；在所述第二N型外延层的沟槽进行P型注入并在所述第二N型外延层形成P型注入区；在所述第二N型外延层表面形成P型外延层，所述P型外延层与所述第二N型外延层的P型注入区相接触；通过退火激活所述第一N型外延层的P型埋层和所述第二N型外延层的P型注入区的注入离子，并且在退火之后所述P型注入区延伸到与P型埋层相接触。

作为在本发明提供的埋层外延超结二极管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述沟槽的P型注入包括垂直注入和倾斜注入，且所述P型注入区形成在沟槽底部和沟槽侧壁。

作为在本发明提供的埋层外延超结二极管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，还包括：在所述P型注入区形成之后，在所述第二N型外延层的沟槽填充多晶硅；其中所述多晶硅填满所述沟槽，并覆盖所述第二N型外延层的水平表面。

作为在本发明提供的埋层外延超结二极管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，还包括：通过干法刻蚀工艺去除所述第二N型外延层水平表面的多晶硅，且保留所述沟槽内部的多晶硅。