[发明专利]自对准超结结构及其制备方法

权利要求书

1.一种自对准超结结构的制备方法，其特征在于，所述自对准超结结构的制备方法包括如下步骤：

1)提供一第一掺杂类型的衬底，并于所述第一掺杂类型的衬底的上表面形成第一掺杂类型的外延层；

2)于所述第一掺杂类型的外延层的上表面形成第一本征外延层；

3)于所述第一本征外延层内形成若干个平行间隔排布的沟槽，所述沟槽自上至下贯穿所述第一本征外延层，且所述沟槽的底部延伸至所述第一掺杂类型的外延层内；

4)于所述沟槽相对两侧的第一本征外延层内分别形成第一掺杂类型区域及第二掺杂类型区域，所述第一掺杂类型区域及所述第二掺杂类型区域均自上至下贯穿所述第一本征外延层，所述第一掺杂类型区域内离子的电荷类型与所述第二掺杂类型区域内离子的电荷类型相反，且所述第一掺杂类型区域内的电荷总量与所述第二掺杂类型区域内的电荷总量相同；

5)于所述沟槽内形成第二本征外延层，所述第二本征外延层填满所述沟槽；

6)将步骤5)得到的结构进行热退火处理，以得到若干个沿平行于所述第一本征外延层上表面的方向交替排布的第一掺杂类型区域及第二掺杂类型区域。

2.根据权利要求1所述的自对准超结结构的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一掺杂类型的衬底为重掺杂衬底。

3.根据权利要求1所述的自对准超结结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中，于所述第一本征外延层内形成若干个平行间隔排布的沟槽包括如下步骤：

3-1)于所述第一本征外延层的上表面形成掩膜层；

3-2)采用光刻刻蚀所述掩膜层，以在所述掩膜层内形成开口，所述开口定义出沟槽的形状及位置；

3-3)依据所述掩膜层刻蚀所述第一本征外延层，以在所述本征外延层内形成所述沟槽。

4.根据权利要求1所述的自对准超结结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中形成的所述沟槽包括相对的第一侧壁及第二侧壁，步骤4)中，于所述沟槽相对两侧的第一本征外延层内分别形成第一掺杂类型区域及第二掺杂类型区域包括如下步骤：

4-1)依据掩膜层自所述沟槽的第一侧壁向所述第一本征外延层内注入第一掺杂类型的离子，以在所述第一本征外延层内形成所述第一掺杂类型区域；

4-2)依据所述掩膜层自所述沟槽的第二侧壁向所述第一本征外延层内注入第二掺杂类型的离子，以在所述第一本征外延层内形成所述第二掺杂类型区域。

5.根据权利要求4所述的自对准超结结构的制备方法，其特征在于，步骤4-1)中，采用倾斜角注入的方式自所述沟槽的第一侧壁向所述第一本征外延层内注入第一掺杂类型的离子；步骤4-2)中，采用倾斜角注入的方式自所述沟槽的第二侧壁向所述第一本征外延层内注入第二掺杂类型的离子。

6.根据权利要求5所述的自对准超结结构的制备方法，其特征在于，步骤4-1)中，离子注入方向与所述沟槽第一侧壁的夹角与所述沟槽的深度及宽度的关系式为：其中，θ₁为离子注入方向与所述沟槽第一侧壁的夹角，d为所述沟槽的宽度，h为所述沟槽的深度；步骤4-2)中，离子注入方向与所述沟槽第二侧壁的夹角与所述沟槽的深度及宽度的关系式为其中，θ₂为离子注入方向与所述沟槽第二侧壁的夹角，d为所述沟槽的宽度，h为所述沟槽的深度。

7.根据权利要求4所述的自对准超结结构的制备方法，其特征在于，步骤5)包括如下步骤：

5-1)采用外延工艺于所述沟槽内形成所述第二本征外延层，所述第二本征外延层填满所述沟槽并延伸至所述沟槽及所述掩膜层的上方；

5-2)去除位于所述沟槽上方的所述第二本征外延层及所述掩膜层，使得保留的所述第二本征外延层的上表面与所述第一本征外延层的上表面相平齐。

8.根据权利要求1所述的自对准超结结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中形成的所述沟槽的宽度为1μm～30μm，形成的所述沟槽的深度为30μm～60μm；相邻所述沟槽之间的间距为1μm～30μm；步骤6)中，热退火处理的温度为大于或等于1000℃，热退火处理的时间为0h～10h。