[发明专利]沟槽型超级结及其制造方法

权利要求书

1.一种沟槽型超级结，其特征在于，包括：

多个形成于第一导电类型的第一外延层中的沟槽，所述第一外延层形成于半导体衬底表面，各所述沟槽采用相同的光刻刻蚀工艺形成，各所述沟槽的开口尺寸和侧面倾斜角度存在有所述光刻刻蚀工艺引起的误差，各所述沟槽的开口尺寸和侧面倾斜角度的误差使得同一所述半导体衬底面内的各所述沟槽之间存在体积差异；

各所述沟槽中填充有第二导电类型的第二外延层，各所述沟槽的所述第二外延层同时形成，所述第二外延层未将各所述沟槽完全填充而在各所述沟槽中留下有空隙；在各所述沟槽中填充有第一导电类型的第三外延层且所述第三外延层自对准将各所述沟槽的空隙填满；

由填充于各所述沟槽中的所述第二外延层组成第二导电类型薄层，由各所述沟槽之间的所述第一外延层和所述第三外延层组成第一导电类型薄层，由所述第一导电类型薄层和所述第二导电类型薄层交替排列组成超级结；

超级结单元由一个所述第一导电类型薄层和对应相邻的一个所述第二导电类型薄层组成；

对于各所述超级结单元，由各所述沟槽中的空隙大小根据对应沟槽的体积自对准变化，会使得各所述沟槽对应的所述第三外延层和相邻的组成所述第一导电类型薄层的所述第一外延层的总体积保持不变，从而使得各所述超级结单元中的所述第一外延层的第一导电类型掺杂总量和所述第三外延层的第一导电类型掺杂总量的和与所述第二外延层的第二导电类型掺杂总量相匹配。

2.如权利要求1所述的沟槽型超级结，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底，所述第一外延层、所述第二外延层和所述第三外延层都为硅外延层。

3.如权利要求1或2所述的沟槽型超级结，其特征在于：各所述沟槽的开口尺寸和侧面倾斜角度的误差使得同一所述半导体衬底面内的各所述沟槽之间存在体积差异且体积差异最大值为1％～20％。

4.如权利要求1所述的沟槽型超级结，其特征在于：所述第三外延层的掺杂浓度根据所述第一外延层的掺杂浓度进行设置，使各所述超级结单元中的所述第一外延层的第一导电类型掺杂总量和所述第三外延层的第一导电类型掺杂总量的和与所述第二外延层的第二导电类型掺杂总量相匹配。

5.如权利要求4所述的沟槽型超级结，其特征在于：所述第一外延层为均匀掺杂或渐变掺杂结构，所述第二外延层为均匀掺杂或渐变掺杂结构。

6.如权利要求1或2所述的沟槽型超级结，其特征在于：第一导电类型为N型，第二导电类型为P型；所述半导体衬底为N型重掺杂。

7.如权利要求1或2所述的沟槽型超级结，其特征在于：第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。