本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)，尤其涉及一種超結(jié)器件制造方法及超結(jié)器件。

背景技術(shù)：

超結(jié)器件的漏源兩極分別位于器件的兩側(cè)，在工作時(shí)電流在器件內(nèi)部垂直流通，增加了電流密度，改善了額定電流，并且單位面積的導(dǎo)通電阻也較小，是一種用途非常廣泛的功率器件。

工作損耗是超結(jié)器件最重要的性能參數(shù)，具體可以分為導(dǎo)通損耗、截止損耗和開關(guān)損耗三部分，其中導(dǎo)通損耗由導(dǎo)通電阻決定，截止損耗受反向漏電流大小影響，開關(guān)損耗是指器件開關(guān)過程中寄生電容充放電帶來的損耗。為了滿足超結(jié)器件適應(yīng)高頻應(yīng)用的要求，降低超結(jié)器件的開關(guān)損耗，提高器件的工作效率，具有重要的意義。而超結(jié)器件的開關(guān)損耗大小由寄生電容大小決定，寄生電容可以分為柵源電容、柵漏電容和源漏電容三部分，其中柵漏電容對器件的開關(guān)損耗影響最大，柵漏電容的大小會(huì)直接影響到器件的開關(guān)時(shí)間。

按照傳統(tǒng)方法制造的超結(jié)器件，其柵漏電容較大，導(dǎo)致器件開關(guān)時(shí)間較長，開關(guān)損耗較大，影響器件的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種超結(jié)器件制造方法及超結(jié)器件，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中超結(jié)器件的柵漏電容較大的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種超結(jié)器件制造方法，包括：

在襯底上形成外延層，在所述外延層上形成氧化層掩膜；

對所述氧化層掩膜進(jìn)行光刻、刻蝕，并在所述氧化層掩膜的掩蔽下，在所述外延層上刻蝕出凹槽；

在所述凹槽內(nèi)形成氧化物層，并采用表面平坦化處理，使所述氧化物層與所述外延層的頂部齊平；

在所述氧化物層上方形成柵氧化層及多晶硅柵。

進(jìn)一步地，所述外延層為N型外延層；

相應(yīng)地，在所述氧化層上方形成柵氧化層及多晶硅柵之前，還包括：在所述外延層中形成P型體區(qū)及N型源區(qū)。

進(jìn)一步地，所述凹槽設(shè)置在兩個(gè)所述P型體區(qū)之間。

進(jìn)一步地，在所述外延層上形成氧化層掩膜之前，還包括：

在所述外延層中形成超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，在所述氧化物層上方形成柵氧化層及多晶硅柵之后，還包括：

在所述多晶硅柵上形成介質(zhì)層及金屬層。

本發(fā)明還提供一種超結(jié)器件，包括：襯底、形成在所述襯底上的外延層、氧化物層、形成在所述氧化物層上的柵氧化層、以及形成在所述柵氧化層上的多晶硅柵；

其中，所述外延層上設(shè)置有凹槽，所述氧化物層位于所述凹槽中，且所述氧化物層與所述外延層的頂部齊平。

進(jìn)一步地，所述超結(jié)器件，還包括：形成在所述外延層中的P型體區(qū)及N型源區(qū)；

其中，所述外延層為N型外延層。

進(jìn)一步地，所述凹槽設(shè)置在兩個(gè)所述P型體區(qū)之間。

進(jìn)一步地，所述超結(jié)器件，還包括：形成在所述外延層中的超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述超結(jié)器件，還包括：形成在所述多晶硅柵上的介質(zhì)層及金屬層。

本發(fā)明提供的超結(jié)器件制造方法及超結(jié)器件中，在襯底上形成有外延層，在所述外延層上形成有凹槽，并在所述凹槽內(nèi)形成有氧化物層，在所述氧化物層上形成有柵氧化層及多晶硅柵，能夠有效減小柵漏電容，減少器件的開關(guān)時(shí)間，降低器件的開關(guān)損耗；并且，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中的柵氧化層的厚度并沒有增加，不會(huì)對器件的動(dòng)態(tài)性能造成影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中形成超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)后的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中形成氧化層掩膜后的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中對氧化層掩膜進(jìn)行刻蝕后的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中形成凹槽后的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中采用表面平坦化處理后的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中形成體區(qū)及源區(qū)后的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中形成柵氧化層及多晶硅柵后的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中完成多晶硅柵刻蝕后的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例一提供的超結(jié)器件制造方法中形成介質(zhì)層及金屬層后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-襯底 2-外延層 3-超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)

4-氧化層掩膜 5-凹槽 6-氧化物層

7-體區(qū) 8-源區(qū) 9-柵氧化層

10-多晶硅柵 11-介質(zhì)層 12-金屬層

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；? 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例一提供一種超結(jié)器件制造方法。圖1為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法的流程圖。如圖1所示，本實(shí)施例中的超結(jié)器件制造方法，可以包括：

步驟101、在襯底1上形成外延層2，在所述外延層2上形成氧化層掩膜4。

具體地，本實(shí)施例中的外延層2可以為N型外延層，襯底1可以為N型襯底，形成N型外延層和N型襯底的方法屬于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例中不再贅述。

本實(shí)施例提供的方法，在襯底1上形成外延層2之后，并且在所述外延層2上形成氧化層掩膜4之前，還可以包括：在所述外延層2中形成超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)3。圖2為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中形成超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)3后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

在所述外延層2中形成超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)3之后，可以在外延層2上形成氧化層掩膜4。圖3為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中形成氧化層掩膜4后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)然，在外延層2中形成超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)3這一步驟也可以在形成氧化層掩膜4之后進(jìn)行，本實(shí)施例對此不作限制。

步驟102、對所述氧化層掩膜4進(jìn)行光刻、刻蝕，并在所述氧化層掩膜4的掩蔽下，在所述外延層2上刻蝕出凹槽5。

圖4為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中對氧化層掩膜4進(jìn)行刻蝕后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，在對所述氧化層掩膜4進(jìn)行刻蝕時(shí)，刻蝕部分可以位于兩個(gè)超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)3之間，刻蝕后除去光刻膠。

在對所述氧化層掩膜4刻蝕完畢后，在所述氧化層掩膜4的掩蔽下，通過淺槽刻蝕工藝，在所述外延層2上刻蝕出凹槽5。圖5為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中形成凹槽5后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，所述凹槽5可以位于兩個(gè)超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)3之間。

步驟103、在所述凹槽5內(nèi)形成氧化物層6，并采用表面平坦化處理，使所述氧化物層6與所述外延層2的頂部齊平。

在形成所述凹槽5后，對所述外延層2進(jìn)行表面氧化處理，在所述凹槽5內(nèi)形成氧化物層6，所述氧化物層6由氧化硅構(gòu)成。在形成氧化物層6后，對所述外延層2進(jìn)行表面平坦化處理，去除位于所述外延層2上的氧化層掩膜4，同時(shí)使所述凹槽5內(nèi)生成的氧化物層6的上表面與所述外延層2的上表面齊平。圖6為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中采用表面平坦化處理后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

步驟104、在所述氧化物層6上方形成柵氧化層9及多晶硅柵10。

本實(shí)施例中提供的方法中，在步驟104之前，還可以包括：在所述外延層2中形成P型體區(qū)7及N型源區(qū)8，體區(qū)7及源區(qū)8的制作可以按照傳統(tǒng)超結(jié)器件的制作工藝來完成。圖7為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中形成體區(qū)7及源區(qū)8后的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，所述凹槽5可以設(shè)置在兩個(gè)所述P型體區(qū)7之間。

在形成體區(qū)7和源區(qū)8之后，可以在所述外延層2及所述氧化物層6的上方生長出柵氧化層9及多晶硅柵10。圖8為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中形成柵氧化層9及多晶硅柵10后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

在形成多晶硅柵10之后，可以對多晶硅柵10進(jìn)行刻蝕，并在多晶硅柵10和柵氧化層9上淀積介質(zhì)層11，完成介質(zhì)層11刻蝕，最后在刻蝕后的介質(zhì)層11上形成金屬層12。圖9為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中完成多晶硅柵10刻蝕后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法中形成介質(zhì)層11及金屬層12后的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖10所示，多晶硅柵10可以作為超結(jié)器件的柵極，金屬層12作為超結(jié)器件的源極，襯底1作為超結(jié)器件的漏極，柵漏電容受柵氧化層9厚度的影響，如果為了減小柵漏電容而直接增加?xùn)叛趸瘜?厚度的話，會(huì)導(dǎo)致超結(jié)器件的動(dòng)態(tài)性能發(fā)生變化，影響器件的動(dòng)態(tài)參數(shù)。而本實(shí)施例中，在柵極和漏極之間、柵氧化層9下方的外延層2中設(shè)置了凹槽5，并在凹槽5中形成了氧化物層6，能夠有效減小柵漏電容，并且柵氧化層9的厚度并沒有增加，不會(huì)影響器件的動(dòng)態(tài)性能。

本實(shí)施例提供的超結(jié)器件制造方法，在襯底1上形成外延層2后，首先在所述外延層2上形成氧化層掩膜4，對所述氧化層掩膜4進(jìn)行刻蝕，然后在所述氧化層掩膜4的掩蔽下，在所述外延層2上刻蝕出凹槽5，并在所述 凹槽5內(nèi)形成氧化物層6，最后形成柵氧化層9及多晶硅柵10，能夠有效減小柵漏電容，減少器件的開關(guān)時(shí)間，降低器件的開關(guān)損耗；并且，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例中的柵氧化層9的厚度并沒有增加，不會(huì)對器件的動(dòng)態(tài)性能造成影響。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例二提供一種超結(jié)器件。本實(shí)施例提供的超級器件，可以參見圖10。如圖10所示，本實(shí)施例中的超結(jié)器件，可以包括：襯底1、形成在所述襯底1上的外延層2、氧化物層6、形成在所述氧化物層6上的柵氧化層9、以及形成在所述柵氧化層9上的多晶硅柵10；

其中，所述外延層2上設(shè)置有凹槽5，所述氧化物層6位于所述凹槽5中，且所述氧化物層6與所述外延層2的頂部齊平。

具體地，所述外延層2可以為N型外延層，相應(yīng)的，本實(shí)施例中的超結(jié)器件，還可以包括：形成在所述外延層2中的超結(jié)P柱結(jié)構(gòu)3、P型體區(qū)7、N型源區(qū)8，以及形成在所述多晶硅柵10上的介質(zhì)層11及金屬層12。所述凹槽5可以設(shè)置在兩個(gè)所述P型體區(qū)7之間。

本實(shí)施例中的超結(jié)器件，可以采用實(shí)施例一所述的方法制造，也可以采用其它方法，本實(shí)施例對此不作限制。

本實(shí)施例提供的超結(jié)器件，包括襯底1、形成在所述襯底1上的外延層2、氧化物層6、形成在所述氧化物層6上的柵氧化層9、以及形成在所述柵氧化層9上的多晶硅柵10；其中，所述外延層2上設(shè)置有凹槽5，所述氧化物層6位于所述凹槽5中，能夠有效減小柵漏電容，減少器件的開關(guān)時(shí)間，降低器件的開關(guān)損耗；并且，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例中的柵氧化層9的厚度并沒有增加，不會(huì)對器件的動(dòng)態(tài)性能造成影響。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。