[发明专利]一种超级结MOSFET结构及其制造方法

说明书

本发明公开一种超级结MOSFET结构及其制造方法，该MOSFET结构包括：A型衬底、形成于所述A型衬底上的A型外延层以及形成于所述A型外延层中的B柱，所述A型外延层包括第一A型外延层以及至少一层第二A型外延层，所述B柱包括深槽蚀刻段以及至少一段外延层段，所述第二A型外延层的层数与所述外延层段的段数相对应，所述B柱的深槽蚀刻段采用深槽蚀刻工艺和B型外延工艺形成，所述B柱外延层段采用B型离子注入工艺形成，所述深槽蚀刻段与外延层段采用高温退火工艺连接起来。本发明能降低加工难度和减少加工的步骤，有利于提升加工效率和良品率。

技术领域

本发明涉及MOSFET器件技术领域，尤其涉及一种超级结MOSFET结构及其制造方法。

背景技术

超级结MOSFET是在传统VDMOS基础上，通过在漂移区插入纵向的P柱，P柱跟N型漂移区进行横向耗尽，从而可以在不降低击穿电压的情况下，大幅提高漂移区的掺杂浓度。超级结器件P柱的实现方法，目前有两大类，请参阅图1a～图1c，这种方法是通过在衬底10上形成外延层11，在外延层11上形成深槽12，然后通过P型硅外延形成P柱13，但是这种方法要实现深的P柱工艺难度较大，同时需要保证在P型硅填入的过程中没有缺陷，对工艺要求较高。请参阅图2a～图2c，另一种方法是在衬底20上外延一层外延层21，然后利用掩膜版在指定位置进行P型离子22注入，通过重复外延和离子注入等工艺，再经过长时间的高温退火，将分段的P柱23连接起来，这种方法虽然工艺较简单，但是步骤繁琐。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种超级结MOSFET结构及其制造方法。

本发明的技术方案如下：本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种超级结MOSFET，包括：A型衬底、形成于所述A型衬底上的A型外延层以及形成于所述A型外延层中的B柱，所述A型外延层包括第一A型外延层以及至少一层第二A型外延层，所述B柱包括深槽蚀刻段以及至少一段外延层段，所述第二A型外延层的层数与所述外延层段的段数相对应，所述B柱的深槽蚀刻段采用深槽蚀刻工艺和B型外延工艺形成，所述B柱外延层段采用B型离子注入工艺形成，所述深槽蚀刻段与外延层段采用高温退火工艺连接起来。

进一步地，所述A型衬底为N型衬底，所述A型外延层为N型外延层，所述B柱为P柱；或者，所述A型衬底为P型衬底，所述A型外延层为P型外延层，所述B柱为N柱。

本发明还提供一种超级结MOSFET的制造方法，包括以下步骤：

步骤1、形成一A型衬底，在所述A型衬底上形成第一A型外延层，对应所述第一A型外延层进行深槽蚀刻工艺和B型外延工艺在所述第一A型外延层中形成第一B层；

步骤2、形成一第二A型外延层，在所述第二A型外延层上进行B型离子注入，以在所述第二A型外延层中形成第二B层，根据需要重复本步骤n次，n为大于或等于0的整数，所形成的第二A型外延层依形成顺序为第二A型外延层a，第二型外延层b，……，所形成的第二B层依形成顺序依次为第二B层a，第二B层b，……；

步骤3、采用高温退火工艺，将所述第一B层与所述第二B层连接起来，形成B柱。

进一步地，所述n的数值为0时，所述B型离子注入的能量大于等于1MeV。。

进一步地，所述n的数值为大于或等于1时，所述第二A型外延层a的厚度小于所述第二A型外延层b厚度；或者，所述n的数值为大于或等于1时，所述第二A型外延层a的掺杂浓度小于所述第二A型外延层b的掺杂浓度；或者，所述第二A型外延层a的厚度小于所述第二A型外延层b厚度，所述第二A型外延层a的掺杂浓度小于所述第二A型外延层b的掺杂浓度。