[发明专利]一种MOS型超势垒整流器及其制造方法

权利要求书

1.一种MOS型超势垒整流器，其特征在于：包括半导体基板，所述半导体基板的上部为N型外延层，其表面为第一主面，所述半导体基板下部为N⁺型衬底，其表面为第二主面，所述第一主面上设置有间隔的沟槽，所述相邻沟槽之间的第一主面上设置有栅氧化层，所述栅氧化层上面设置导电多晶硅，所述间隔的沟槽两侧的外延层内自上而下依次为N⁺区和P型区，所述P型区为多次注入的P型杂质硼连接在一起并包围N⁺区和沟槽，所述多晶硅上面有第一电极并填充满沟槽，所述第二主面底部有第二电极。

2.根据权利要求1所述的一种MOS型超势垒整流器，其特征在于：所述多次注入的P型杂质硼垂直方向上连接且相邻P型区在左右方向不相连。

3.根据权利要求1所述的一种MOS型超势垒整流器，其特征在于：所述栅氧化层厚度范围为0.006-0.015um。

4.根据权利要求1所述的一种MOS型超势垒整流器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）提供N⁺衬底，并在衬底上外延生长一层N型外延层，外延层上热生长栅氧化层，然后在栅氧化层上淀积多晶硅，再在多晶硅上淀积氧化阻挡层，

2）在氧化阻挡层上形成一层带预设图形的光刻胶，

3）利用光刻胶作为掩蔽，依次对氧化阻挡层、多晶硅层和部分栅氧化层进行刻蚀，

4）去除氧化阻挡层上层的光刻胶，

5）以氧化阻挡层为掩蔽，自第一主面上部注入N型杂质砷或磷，

6）以氧化阻挡层为掩蔽，自第一主面上部第一次注入P型杂质硼并进行热退火，

7）以氧化阻挡层为掩蔽，对第一主面进行剩余的栅氧化层和硅刻蚀形成沟槽I，

8）以氧化阻挡层为掩蔽，自第一主面上部第二次注入P型杂质硼并进行热退火，

9）以氧化阻挡层为掩蔽，对沟槽I继续进行二次硅刻蚀形成沟槽II，

10）以氧化阻挡层为掩蔽，自第一主面上部第三次注入P型杂质硼并进行热退火，

11）进行刻蚀去除氧化层，

12）在上述所形成器件上部沉淀金属层I作为第一电极，

13）在上述所形成器件底部沉淀金属层II作为第二电极。

5.根据权利要求4所述的一种MOS型超势垒整流器的制造方法，其特征在于：所述第一主面上部注入N型杂质砷或磷与P型杂质硼经过热退火之后在外延层内膨胀延伸至栅氧化层底部且相邻P型区在左右方向不相连。

6.根据权利要求4所述的一种MOS型超势垒整流器的制造方法，其特征在于：所述在第一主面顶部多次注入的P型杂质硼经过热退火后在垂直方向上连接在一起并包围N⁺区以及沟槽。

7.根据权利要求4所述的一种MOS型超势垒整流器的制造方法，其特征在于：所述表面注入杂质砷或磷时的注入能量为20kev-60kev，注入剂量为1e14/cm²-5e15/cm²。

8.根据权利要求4所述的一种MOS型超势垒整流器的制造方法，其特征在于：所述注入杂质硼时的注入能量为50kev-120kev，注入剂量为1e13/cm²-1e14/cm²。

9.根据权利要求4所述的一种MOS型超势垒整流器的制造方法，其特征在于：所述沟槽每次刻蚀的深度为0.1um-0.3um。