方；
[0095]S3:在所述硬掩膜層表面形成覆蓋所述元胞區(qū)的掩蔽層，然后對所述終端區(qū)進(jìn)行刻蝕，將位于所述終端區(qū)的所述開口底部殘留的硬掩膜層去除，暴露出所述N型輕摻雜外延層；
[0096]S4:去除所述掩蔽層，以所述硬掩膜層為掩膜板，對所述N型輕摻雜外延層進(jìn)行刻蝕，形成若干元胞區(qū)溝槽及若干終端區(qū)溝槽；其中，所述終端區(qū)溝槽的深度大于所述元胞區(qū)溝槽的深度；
[0097]S5:在所述元胞區(qū)溝槽及所述終端區(qū)溝槽中填充P型半導(dǎo)體層，得到元胞區(qū)P柱及終端區(qū)P柱；
[0098]S6:在所述N型輕摻雜外延層表面形成柵極結(jié)構(gòu)；所述柵極結(jié)構(gòu)位于一對元胞區(qū)P柱之間，且所述柵極結(jié)構(gòu)兩端分別與一對P型體區(qū)接觸。
[0099]首先請參閱圖5，執(zhí)行步驟S1:提供一 N型重?fù)诫s襯底201，在所述N型重?fù)诫s襯底201上形成N型輕摻雜外延層202，并在位于元胞區(qū)I的N型輕摻雜外延層202上部進(jìn)行注入和擴散，形成至少一對P型體區(qū)204。
[0100]然后請參閱圖11，執(zhí)行步驟S2:在所述N型輕摻雜外延層202上形成一硬掩膜層208，并在位于元胞區(qū)I及終端區(qū)II的硬掩膜層208中分別形成若干開口 209 ;所述開口 209未貫穿所述硬掩膜層208，所述開口 209底部殘留有預(yù)設(shè)厚度的硬掩膜層；其中，位于元胞區(qū)I的所述開口 209位于所述P型體區(qū)204上方。
[0101]具體的，所述硬掩膜層208優(yōu)選采用氧化硅，通過控制刻蝕速率或刻蝕時間等工藝參數(shù)，使得所述預(yù)設(shè)厚度為1000?5000埃。
[0102]接著請參閱圖12，執(zhí)行步驟S3:在所述硬掩膜層208表面形成覆蓋所述元胞區(qū)I的掩蔽層210，然后對所述終端區(qū)II進(jìn)行刻蝕，將位于所述終端區(qū)II的所述開口 209底部殘留的硬掩膜層去除，暴露出所述N型輕摻雜外延層202。所述掩蔽層210優(yōu)選采用光刻膠，可以保護位于所述元胞區(qū)I中的所述開口 209不被刻蝕。
[0103]再請參閱圖8，執(zhí)行步驟S4:去除所述掩蔽層210，以所述硬掩膜層208為掩膜板，對所述N型輕摻雜外延層202進(jìn)行刻蝕，形成若干元胞區(qū)溝槽211及若干終端區(qū)溝槽212 ;其中，所述終端區(qū)溝槽212的深度大于所述元胞區(qū)溝槽211的深度。
[0104]具體的，采用常規(guī)等離子體刻蝕法形成所述元胞區(qū)溝槽211及所述終端區(qū)溝槽212，由于位于元胞區(qū)I的所述開口未被刻通，殘留1000?5000埃，在溝槽刻蝕過程中，由于等離子體對氧化硅和硅有一定的選擇比，有氧化硅的部分刻蝕速率比較慢，因此，最終形成的終端區(qū)溝槽212的深度要比元胞區(qū)溝槽211的深度大。可以通過控制上述步驟S2中開口底部殘留的硬掩膜層的厚度將所述終端區(qū)溝槽212與所述元胞區(qū)溝槽211的深度差調(diào)整到合適的值，如I?5 μ m。
[0105]再請參閱圖9及圖3，執(zhí)行與實施例三基本相同的步驟S5?S6:在所述元胞區(qū)溝槽211及所述終端區(qū)溝槽212中填充P型半導(dǎo)體層，得到元胞區(qū)P柱203及終端區(qū)P柱207 ;在所述N型輕摻雜外延層202表面形成柵極結(jié)構(gòu)；所述柵極結(jié)構(gòu)位于一對元胞區(qū)P柱203之間，且所述柵極結(jié)構(gòu)兩端分別與一對P型體區(qū)204接觸。
[0106]實施例四
[0107]本實用新型的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)的第三種制作方法如下，請參閱圖13，顯示為該方法的工藝流程圖，包括以下步驟:
[0108]S1:提供一 N型重?fù)诫s襯底，在所述N型重?fù)诫s襯底上形成N型輕摻雜外延層；
[0109]S2:分兩步刻蝕，分別在位于元胞區(qū)的N型輕摻雜外延層中形成若干元胞區(qū)溝槽，在位于終端區(qū)的N型輕摻雜外延層中形成若干終端區(qū)溝槽；其中，所述終端區(qū)溝槽的深度大于所述元胞區(qū)溝槽的深度；
[0110]S3:在所述元胞區(qū)溝槽及所述終端區(qū)溝槽中填充P型半導(dǎo)體層，得到元胞區(qū)P柱及終端區(qū)P柱；
[0111]S4:在所述N型輕摻雜外延層表面形成柵極結(jié)構(gòu)；所述柵極結(jié)構(gòu)位于一對元胞區(qū)P柱之間，且所述柵極結(jié)構(gòu)兩端分別與一對P型體區(qū)接觸。
[0112]首先請參閱圖5，執(zhí)行步驟S1:提供一 N型重?fù)诫s襯底201，在所述N型重?fù)诫s襯底201上形成N型輕摻雜外延層202，并在位于元胞區(qū)I的N型輕摻雜外延層202上部進(jìn)行注入和擴散，形成至少一對P型體區(qū)204。
[0113]然后執(zhí)行步驟S2:分兩步刻蝕，分別在位于元胞區(qū)I的N型輕摻雜外延層202中形成若干元胞區(qū)溝槽，在位于終端區(qū)II的N型輕摻雜外延層202中形成若干終端區(qū)溝槽；其中，所述終端區(qū)溝槽的深度大于所述元胞區(qū)溝槽的深度。
[0114]其中，形成所述元胞區(qū)溝槽及所述終端區(qū)溝槽的先后順序不限，本實施例中，優(yōu)選先形成所述元胞區(qū)溝槽211，如圖14所示。
[0115]再請參閱圖9，執(zhí)行步驟S3:在所述元胞區(qū)溝槽及所述終端區(qū)溝槽中填充P型半導(dǎo)體層，得到元胞區(qū)P柱203及終端區(qū)P柱207。
[0116]最后請參閱圖3，執(zhí)行步驟S4:在所述N型輕摻雜外延層202表面形成柵極結(jié)構(gòu)；所述柵極結(jié)構(gòu)位于一對元胞區(qū)P柱203之間，且所述柵極結(jié)構(gòu)兩端分別與一對P型體區(qū)204接觸。上述步驟S3及S4與實施例二中的步驟S5及S6基本相同，此處不再贅述。
[0117]綜上所述，本實用新型的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)中，終端區(qū)P柱的深度大于元胞區(qū)P柱的深度，從而提升了終端區(qū)耐壓能力，可以改善高壓超結(jié)MOSFET器件的多種特性。本實用新型的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)的制作方法與現(xiàn)有工藝兼容，有多種實現(xiàn)方式，可以在現(xiàn)有工藝條件下進(jìn)一步提升超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)的耐壓能力。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0118]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)，包括: N型重?fù)诫s襯底及形成于所述N型重?fù)诫s襯底上的N型輕摻雜外延層； 所述N型輕摻雜外延層包括元胞區(qū)及包圍所述元胞區(qū)的終端區(qū)； 所述元胞區(qū)中形成有至少一個晶體管單元，所述晶體管單元包括形成于所述N型輕摻雜外延層中的一對元胞區(qū)P柱；該一對元胞區(qū)P柱頂端分別連接有一 P型體區(qū)，且所述P型體區(qū)位于所述N型輕摻雜外延層內(nèi)；所述N型輕摻雜外延層表面形成有柵極結(jié)構(gòu)；且所述柵極結(jié)構(gòu)位于一對元胞區(qū)P柱之間； 所述終端區(qū)中形成有至少一個終端區(qū)P柱； 其特征在于: 所述終端區(qū)P柱的深度大于所述元胞區(qū)P柱的深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述終端區(qū)P柱的深度比所述元胞區(qū)P柱的深度大I?5 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述終端區(qū)P柱的深度范圍是30?60微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述元胞區(qū)P柱及所述終端區(qū)P柱為P型單晶硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述柵極結(jié)構(gòu)包括形成于所述N型輕摻雜外延層表面的柵氧化層及形成于所述柵氧化層表面的多晶硅柵極。
【專利摘要】本實用新型提供一種超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)，包括：N型重?fù)诫s襯底及形成于其上的N型輕摻雜外延層；所述N型輕摻雜外延層包括元胞區(qū)及終端區(qū)；所述元胞區(qū)中形成有至少一個晶體管單元，所述晶體管單元包括形成于所述N型輕摻雜外延層中的一對元胞區(qū)P柱；該一對元胞區(qū)P柱頂端分別連接有一P型體區(qū)；所述N型輕摻雜外延層表面形成有柵極結(jié)構(gòu)；所述終端區(qū)中形成有至少一個終端區(qū)P柱；其中：所述終端區(qū)P柱的深度大于所述元胞區(qū)P柱的深度。本實用新型可以提升器件終端區(qū)耐壓能力，改善高壓超結(jié)MOSFET器件的多種特性；器件制作方法與現(xiàn)有工藝兼容，有多種實現(xiàn)方式，可以在現(xiàn)有工藝條件下進(jìn)一步提升超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)的耐壓能力。
【IPC分類】H01L29-78, H01L21-336, H01L29-06
【公開號】CN204596794
【申請?zhí)枴緾N201520258091
【發(fā)明人】白玉明, 錢振華, 張海濤
【申請人】無錫同方微電子有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月24日