深度也會(huì)比P型柱41b的小。通過(guò)縮小最外周的P型柱41c的尺寸，能使整個(gè)終端承受電壓的區(qū)域的最外周的電場(chǎng)減小，提高器件的擊穿電壓和提高器件的可靠性。假定一【具體實(shí)施方式】中，P型柱41a的寬度為4微米，N型柱31a的寬度為4微米，P型柱41b的寬度為3微米，N型柱31b的寬度為3微米，P型柱41a和41b的深度為40微米；最外一個(gè)P型柱41c的寬度為2微米，深度為20微米?35微米。
[0116]本發(fā)明實(shí)施例六超結(jié)器件:
[0117]本發(fā)明實(shí)施例六超結(jié)器件也以平面柵超結(jié)N型MOSFET為例進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例六超結(jié)器件在本發(fā)明實(shí)施例一的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的改進(jìn)，本發(fā)明實(shí)施例六超結(jié)器件和本發(fā)明實(shí)施例一的區(qū)別之處為:
[0118]本發(fā)明實(shí)施例六中，進(jìn)行周期排列的N型柱的寬度包括3種以上，相同寬度的所述N型柱的超結(jié)單元相互鄰接形成超結(jié)單元段，每一種寬度的所述N型柱至少包括3個(gè)，所以本發(fā)明實(shí)施例六的超結(jié)單元段包括3個(gè)以上，各所述超結(jié)單元段之間接合處設(shè)置有一個(gè)過(guò)渡N型柱。具體也能參考圖5所示，在圖5的2個(gè)寬度的N型柱對(duì)應(yīng)的超結(jié)單元段的基礎(chǔ)上在增加對(duì)應(yīng)的寬度的超結(jié)單元段即可。不同寬度的N型柱對(duì)應(yīng)的超結(jié)單元段中的相應(yīng)的P型柱的寬度需要進(jìn)行調(diào)整和設(shè)定，保證P型雜質(zhì)和N型雜質(zhì)得到平衡，保持器件的擊穿電壓不受大的影響。
[0119]本發(fā)明實(shí)施例七超結(jié)器件:
[0120]本發(fā)明實(shí)施例七超結(jié)器件也以平面柵超結(jié)N型MOSFET為例進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例七超結(jié)器件在本發(fā)明實(shí)施例一的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的改進(jìn)，本發(fā)明實(shí)施例七超結(jié)器件和本發(fā)明實(shí)施例一的區(qū)別之處為:
[0121]本發(fā)明實(shí)施例七中，進(jìn)行周期排列的N型柱的寬度包括3種以上，從所述電荷流動(dòng)區(qū)的一側(cè)到另一側(cè)的排列方向上，所述N型柱的寬度按相同的變化尺寸逐步變小；或者從所述電荷流動(dòng)區(qū)的一側(cè)到另一側(cè)的排列方向上，所述N型柱的寬度按相同的變化尺寸逐步變大。
[0122]也即本發(fā)明實(shí)施例七至少包括N型柱的尺寸向一個(gè)方向逐步變化的段，可以在整個(gè)所述電荷流動(dòng)區(qū)的最外周的一側(cè)到另一側(cè)都進(jìn)行N型柱的尺寸向一個(gè)方向逐步變化的方式設(shè)置，例如以寬度為4微米的N型柱為中心，N柱的寬度以每步0.1微米在一個(gè)方向上進(jìn)行遞減(例如往左遞減)，在另一個(gè)方向進(jìn)行遞增(例如往右遞增)，相應(yīng)的P型柱的寬度進(jìn)行調(diào)整和設(shè)定，保證P型雜質(zhì)和N型雜質(zhì)得到平衡，保持器件的擊穿電壓不受大的影響。
[0123]進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例:
[0124]在上面七個(gè)實(shí)施例中，各實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】中，Ν型外延層31的濃度為4el5原子數(shù)每立方厘米，P型柱中P型雜質(zhì)濃度為4el5原子數(shù)每立方厘米，兩者實(shí)現(xiàn)電荷平衡。通過(guò)對(duì)P型柱的雜質(zhì)濃度在次基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改動(dòng)可以分別得到對(duì)應(yīng)的新的實(shí)施例，具體為:設(shè)定P型柱的總的雜質(zhì)總量比比鄰的N柱的雜質(zhì)總量多，這樣能進(jìn)一步提高器件的抗電流沖擊能力，并減低器件的開(kāi)關(guān)能耗；總量的差值要小于N型雜質(zhì)總量的10%以獲得較高的擊穿電壓。例如:【具體實(shí)施方式】中能設(shè)定P型柱的雜質(zhì)濃度高于4.0el5atoms/cm3，例如是該濃度的105%，或110%。
[0125]進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例:
[0126]在上面所述各個(gè)實(shí)施例超結(jié)器件中，P型柱和N型柱的剖面結(jié)構(gòu)都為矩形；通過(guò)對(duì)P型柱的剖面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變能夠得到其它實(shí)施例。如圖9所示，各P型柱剖面結(jié)構(gòu)為頂部寬度大、底部寬度小的梯形，N型柱的剖面結(jié)構(gòu)則為頂部寬度小、底部寬度大的梯形。N型柱也具有多個(gè)寬度，其中示意出了周期排列的N型柱31d和31e，N型柱31d的寬度大于N型柱31e的寬度，也即在相同深度處N型柱31d的寬度要大于N型柱31e。和N型柱31b相交替排列的為P型柱41d，和N型柱31e相交替排列的為P型柱41e ；N型柱31f為過(guò)渡N型柱。
[0127]P型柱剖面結(jié)為梯形時(shí)，器件設(shè)計(jì)和P型柱和N型柱的濃度的設(shè)定要考慮該形狀的情況，要求P型柱中的P型柱雜質(zhì)總量多于或等于比鄰的N型柱中的N型雜質(zhì)總量，其總量的差值要小于N型雜質(zhì)總量的10%以獲得較高的擊穿電壓。
[0128]進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例:
[0129]上面各實(shí)施例中超結(jié)器件都是以平面柵超結(jié)N型MOSFET為例進(jìn)行說(shuō)明，通過(guò)將平面柵結(jié)構(gòu)改為溝槽柵結(jié)構(gòu)，能夠得到其它實(shí)施例。如圖8所示，超結(jié)N型MOSFET的柵極結(jié)構(gòu)為由形成于溝槽中的柵介質(zhì)層5和多晶硅柵6組成。圖9中所示的超結(jié)N型MOSFET的柵極結(jié)構(gòu)也為溝槽柵結(jié)構(gòu)。由于本發(fā)明各實(shí)施例中采用了不同的N型柱的寬度，結(jié)合如圖9的具有垂直溝道的溝槽柵的器件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上更加簡(jiǎn)化，因?yàn)檫@里的溝道在垂直方向，在變化N型柱和P型柱寬度時(shí)，不受影響。
[0130]進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例:
[0131]上述各實(shí)施例的P型柱和N型柱的俯視圖都采用了圖3所示的長(zhǎng)條式結(jié)構(gòu)，立體像一堵墻；將P型柱和N型柱的俯視圖都采用了圖4所示的塊狀結(jié)構(gòu)則能得到其它實(shí)施例，這種結(jié)構(gòu)的立體形狀像一根柱子。圖4中的俯視圖的塊狀結(jié)構(gòu)為正方形，如圖4所示，在俯視面上所述P型柱22和所述N型柱23都為四方形結(jié)構(gòu)，即由四方形的所述P型柱22和所述N型柱23在二維方向上整齊排列組成1區(qū)的單元陣列，并延伸擴(kuò)展到2區(qū)和3區(qū)中。所述P型柱22和所述N型柱23的俯視面形狀也能為六邊形、八邊形和其它形狀，所述P型柱22和所述N型柱23的排列方式也能在X，和Y方向進(jìn)行一定的錯(cuò)位；只要保證整個(gè)排列是按一定的規(guī)則，進(jìn)行重復(fù)出現(xiàn)就可以。
[0132]進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例:
[0133]上述各實(shí)施例都是以超結(jié)N型MOSFET為例進(jìn)行說(shuō)明，將MOSFET的溝道導(dǎo)電類(lèi)型由N型改為P型，相應(yīng)的源區(qū)，漏區(qū)，阱區(qū)等區(qū)域的摻雜類(lèi)型進(jìn)行P型N型相應(yīng)的互換，即可得到超結(jié)P型MOSFET器件對(duì)應(yīng)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)。
[0134]本發(fā)明實(shí)施例一超結(jié)器件的制造方法:
[0135]本發(fā)明實(shí)施例一超結(jié)器件的制造方法以制造如圖5所示的本發(fā)明實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例一超結(jié)器件為例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例一超結(jié)器件的制造方法，本發(fā)明實(shí)施例一方法包括如下步驟:
[0136]步驟一、在N型外延層31上淀積介質(zhì)膜，利用光刻和刻蝕工藝在介質(zhì)膜上開(kāi)口，在所述N型外延層31中刻蝕出多個(gè)溝槽。
[0137]如圖3所示，所述溝槽位于超結(jié)器件的電荷流動(dòng)區(qū)即1區(qū)、過(guò)渡區(qū)即2區(qū)和終端區(qū)即3區(qū)，所述超結(jié)器件的中間區(qū)域?yàn)樗鲭姾闪鲃?dòng)區(qū)，所述終端區(qū)環(huán)繞于所述電荷流動(dòng)區(qū)的外周，所述過(guò)渡區(qū)位于所述電荷流動(dòng)區(qū)和所述終端區(qū)之間。
[0138]由相鄰的所述溝槽之間的所述N型外延層31組成N型柱如N型柱31a、31b和31c，通過(guò)光刻工藝定義所述N型柱的尺寸。
[0139]本發(fā)明實(shí)施例一方法中，N型外延層31形成于N型重?fù)诫s的娃襯底1上，所述N型外延層31，所述N型外延層31的厚度為50 μπι,摻雜濃度為4Χ 1015atoms/cm3(原子每立方厘米)。
[0140]步驟二、在所述溝槽中分多次填充P型硅并將所述溝槽填滿(mǎn)。
[0141]步驟三、去除位于所述溝槽外部的所述介質(zhì)膜表面上和位于所述溝槽區(qū)域的所述N型外延層31上表面之上的P型娃，由填充于所述溝槽中所述P型硅組成P型柱如P型柱41a 和 41b。
[0142]所述電荷流動(dòng)區(qū)包括由多個(gè)交替排列的N型柱和P型柱組成的超結(jié)結(jié)構(gòu)；每一所述N型柱和其鄰近的所述P型柱組成一個(gè)超結(jié)單元；所述N型柱的寬度包括兩個(gè)以上，所述P型柱和其鄰近的所述N型柱的電荷平衡。
[0143]不同寬度的所述N型柱被完全耗盡所需的反向電壓不同，使不同寬度的所述N型柱組成的超結(jié)單元的電容最小值所對(duì)應(yīng)的反向電壓不同，通過(guò)將所述N型柱的寬度設(shè)置為兩個(gè)以上使各所述超結(jié)單元取電容最小值時(shí)的反向電壓互相錯(cuò)開(kāi)，從而使得在任意反向電壓下都有電容大于電容最小值的所述超結(jié)單元，使得所述電荷流動(dòng)區(qū)的所述超結(jié)結(jié)構(gòu)的整體電容最小值增加并大于各所述超結(jié)單元的電容最小值的疊加。
[0144]步驟四、在各所述P型柱的頂部形成P阱7，各所述P阱7還延伸到部分所述N型柱頂部。P講7的P型雜質(zhì)摻雜濃度為IX 1017atoms/cm3?6X 10 17atoms/cm30
[0145]步驟五、依次淀積柵介質(zhì)層5和多晶硅柵6，采用光刻刻蝕工藝依次對(duì)所述多晶硅柵6和所述柵介質(zhì)層5進(jìn)行刻蝕，由刻蝕后的所述柵介質(zhì)層5和所述多晶硅柵6組成所述平面柵超結(jié)MOSFET器件的柵極結(jié)構(gòu)；所述多晶硅柵6從頂部覆蓋所述N型柱和部分所述P阱7、且被所述多晶硅柵6所覆蓋的所述P阱7用于形成橫向溝道。
[0146]柵介質(zhì)層5為氧化娃，厚度為1000埃?1200埃；所述多晶娃柵6是在位摻雜的，厚度為4000埃?6000埃。
[0147]步驟六、進(jìn)行N+離子注入形成源區(qū)8 ;所述源區(qū)8形成于所述P阱7頂部并和所述多晶娃柵6自對(duì)準(zhǔn)。所述源區(qū)8的N型雜質(zhì)摻雜濃度大于IX 102°atoms/cm3。
[0148]步驟七、在形成了所述源區(qū)8的所述硅襯底正面形成層間膜10。層間膜10厚度在7000 埃?16000 埃。
[0149]步驟八、采用光刻刻蝕工藝形成接觸孔11，所述接觸孔11穿過(guò)所述層間膜10并和所述源區(qū)8或所述多晶硅柵6接觸。
[0150]步驟九、進(jìn)行P+離子注入形成P阱引出區(qū)9，P阱引出區(qū)9也即為接觸孔底部的接觸區(qū)，所述P阱引出區(qū)9位于和所述源區(qū)8相接觸的所述接觸孔11底部，所述P阱引出區(qū)9和所述P阱7相接觸。P阱引出區(qū)9的P型雜質(zhì)摻雜濃度例如大于IX 10lsatomS/Cm3。
[0151]步驟十、淀積正面金屬12并對(duì)所述正面金屬12進(jìn)行光刻刻蝕分別形成源極和柵極；所述正面金屬12的厚度例為10000埃?50000埃。
[0152]步驟^^一、從背面對(duì)所述硅襯底進(jìn)行減薄，淀積背面金屬13，由所述背面金屬13作為漏極。
[0153]本發(fā)明實(shí)施例二超結(jié)器件的制造方法:
[0154]本發(fā)明實(shí)施例二超結(jié)器件的制造方法所制造的所述超結(jié)器件為溝槽柵超結(jié)MOSFET ;器件結(jié)構(gòu)如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例二超結(jié)器件的制造方法和本發(fā)明實(shí)施例一超結(jié)器件的制造方法前面三個(gè)步驟相同，區(qū)別之處為:
[0155]在步驟三之后還包括如下步驟:
[0156]步驟四、采用光刻刻蝕工藝在所述電荷流動(dòng)區(qū)的所述N型柱的頂部形成柵溝槽；依次淀積柵介質(zhì)層5和多晶硅柵6，所述柵介質(zhì)層5