超結(jié)結(jié)構(gòu)深溝槽的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超結(jié)的制造方法，具體涉及一種超結(jié)結(jié)構(gòu)深溝槽的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前超結(jié)的制造方法大致分為兩種:外延法和溝槽法。
[0003]外延法，先在重?fù)诫s的N+(P+)襯底上生長第一層外延N(P)，在該外延層的預(yù)定位置注入預(yù)定劑量的P(N)型雜質(zhì)，使得該外延層中的N(P)型雜質(zhì)的量與P(N)型雜質(zhì)的量匹配。由于需要在這一層外延中用注入的方法形成P(N)區(qū)，所以每層外延的厚度不能太厚，對于一個(gè)600v的晶體管，大致需要幾層N(P)型外延，并在每次外延之后要做P(N)型離子注入，P (N)型離子注入層經(jīng)過擴(kuò)散后形成了上下形狀較一致氣泡狀相連且濃度擴(kuò)散均勻的P(N)型柱狀結(jié)，由此，形成了相間排列的P區(qū)與N區(qū)，將此相間排列的P區(qū)與N區(qū)稱為復(fù)合緩沖層。然后再做特征層，器件特征層由P阱區(qū)、P+區(qū)；柵氧層及多晶柵有離子注入形成的N+源區(qū)等組成。外延法制造的超級(jí)結(jié)中的P(N)型形柱狀結(jié)是經(jīng)過多次反復(fù)外延、氧化、光刻和棚離子注入而形成的；工藝過程中，前次注入的棚離子會(huì)隨著后次外延而擴(kuò)散漂移，需要經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)來校準(zhǔn)。所以此過程需要精確控制棚離子注入劑量、窗口及推進(jìn)時(shí)間，來形成上下形狀較一致氣泡狀相連且濃度擴(kuò)散均勻的柱狀結(jié)，以實(shí)現(xiàn)超級(jí)結(jié)的電荷補(bǔ)償，并且多次外延生長、離子注入和擴(kuò)散會(huì)產(chǎn)生大量的晶格缺陷，也會(huì)影響器件的可靠性。
[0004]挖槽法是目前超結(jié)結(jié)構(gòu)的主流制造方法之一，其過程是先在重?fù)诫s的N+(P+)襯底土生長一層N(P)型外延，此處以650v晶體管為例大約需要40um，在該N(P)型摻雜類型的外延層的預(yù)定區(qū)域挖溝槽，溝槽的深度大約為40um ;然后在溝槽中分別形成具有P(N)型摻雜類型的外延層，此P(N)型外延中的P(N)型雜質(zhì)的含量是根據(jù)電荷平衡要求預(yù)先設(shè)定的，外延層中的N(P)型雜質(zhì)的量與P(N)型雜質(zhì)的量相等。由此，形成了相間排列的P區(qū)與N區(qū)，將此相間排列的P區(qū)與N區(qū)稱為復(fù)合緩沖層，在不改變外延層摻雜濃度的情況下想要提高器件的耐壓就需要更深的溝槽深度，以形成更厚的復(fù)合緩沖層，即擁有了更厚的耐壓層，器件的耐壓也會(huì)提高，然而溝槽深度越深Θ角度越大，即溝槽越深溝槽的傾斜度越嚴(yán)重，使得實(shí)際的溝槽刻蝕及填充與預(yù)期設(shè)計(jì)出現(xiàn)較大的工藝偏差，深溝槽工藝難度增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種超結(jié)結(jié)構(gòu)深溝槽的制造方法。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種超結(jié)結(jié)構(gòu)深溝槽的制造方法，該方法為:在兩個(gè)硅片上分別刻蝕溝槽，之后通過鍵合工藝將所述兩個(gè)硅片鍵合起來形成總的溝槽。
[0007]上述方案中，該方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
步驟一:在第一N型摻雜硅片的第一表面形成器件特征層；
步驟二:在所述第一 N型摻雜硅片的第二表面，通過光刻界定出溝槽的區(qū)域，并通過刻蝕工藝形成溝槽，所述第一 N型摻雜硅片的第二表面形成的溝槽深度為Y; 步驟三:在所述第一 N型摻雜硅片上生長預(yù)定P型摻雜的外延層填充溝槽；
步驟四:將所述第一N型摻雜硅片的第二表面上多余的P型外延去除掉，形成相間排列的P區(qū)和N區(qū)，即形成復(fù)合緩沖層；
步驟五:在第二 N+重?fù)诫s硅片上生長N型摻雜的外延；
步驟六:在所述第二 N+重?fù)诫s硅片的N型外延的第一表面通過光刻界定出溝槽的區(qū)域，并通過刻蝕工藝形成溝槽，所述第二 N+重?fù)诫s硅片的第一表面形成的溝槽深度為Z;
步驟七:在所述第二 N+重?fù)诫s硅片的第一表面生長預(yù)定P型摻雜的外延層填充溝槽；步驟八:將所述第二 N+重?fù)诫s硅片的第一表面上多余的P型外延去除掉，形成相間排列的P區(qū)和N區(qū)，即形成復(fù)合緩沖層；
步驟九:使用鍵合工藝，將所述第一 N型摻雜硅片的第二表面與所述第二 N+重?fù)诫s硅片的第一表面鍵合起來，溝槽的總深度為Y+Z。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明在兩個(gè)硅片分別制造的溝槽較淺，所以制造難度較低，溝槽的傾斜度也比傳統(tǒng)方法制造的溝槽傾斜度小，所以溝槽制造與預(yù)期設(shè)計(jì)的工藝偏差會(huì)更小，形成的溝槽總的深度大于傳統(tǒng)方法形成的溝槽深度，所以在不改變摻雜濃度的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)深溝槽高耐壓。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的第一N型摻雜硅片的示意圖；
圖2為本發(fā)明的步驟一的示意圖；
圖3為本發(fā)明的步驟二的示意圖；
圖4為本發(fā)明的步驟三的示意圖；
圖5為本發(fā)明的步驟四的示意圖；
圖6為本發(fā)明的第二 N+重?fù)诫s硅片的示意圖；
圖7為本發(fā)明的步驟五的示意圖；
圖8為本發(fā)明的步驟六的示意圖；
圖9為本發(fā)明的步驟七的示意圖；
圖10為本發(fā)明的步驟八的示意圖；
圖11為本發(fā)明的步驟九的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011 ]本發(fā)明實(shí)施例一種超結(jié)結(jié)構(gòu)深溝槽的制造方法，該方法為:在兩個(gè)硅片上分別刻蝕溝槽，之后通過鍵合工藝將所述兩個(gè)硅片鍵合起來形成總的溝槽。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例提供一種超結(jié)結(jié)構(gòu)深溝槽的制造方法，如圖1所示，該方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
步驟一:在第一N型摻雜硅片的第一表面形成器件特征層； 具體的，提供的所述N型摻雜硅片如圖1所示；
以mosf et為例，如圖2示，該特征層包括:源區(qū)η+、柵氧化層(gate oxide)、柵電極(poly)、漏極(drain)、bpsg層、源極(source);具體步驟如下:
1)在半導(dǎo)體硅片土生長氧化層；
2)通過光刻，界走出有源區(qū)，對場氧化層進(jìn)行刻蝕；
3)生長柵氧化層，于柵氧化層表面淀積導(dǎo)電多晶硅；
4)通過光刻，界走出多晶硅區(qū)域，進(jìn)行多晶硅刻蝕
5)與整個(gè)半導(dǎo)體硅片表面進(jìn)行P型雜質(zhì)離子注入，前面工藝形成的場氧化層和多晶硅區(qū)域能夠界定形成的P阱的區(qū)域，高溫返火形成陣列的P阱；
6)通過光刻界走出源極區(qū)域，N型雜質(zhì)離子注入，并進(jìn)行推阱形成N+型源區(qū)；
7)與整個(gè)半導(dǎo)體娃片表面淀積介質(zhì)層；
8)通過光刻，界走出接觸孔區(qū)域，并進(jìn)行氧化層刻蝕；