[發明專利]一種超級結的制備工藝方法

有效

• 申請號: 201110323883.6
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN103065966A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 劉遠良
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王函

1.一種超級結的制備工藝方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，準備一片N型外延硅片做襯底；

步驟2，通過一層光罩定義出深溝槽的圖案，采用干法刻蝕的方法，形成深溝槽；

步驟3，在深溝槽內填充P型硅，形成P柱，隨后用化學機械研磨方法將硅片表面磨平；

步驟4，利用光罩定義出需要P阱注入的區域，然后利用高能離子注入P型雜質形成P阱，然后采用快速熱處理的方法對摻雜離子進行激活；

步驟5，依次沉積一層氧化硅和摻雜多晶硅作為柵極，然后通過光刻和刻蝕工藝形成柵極；

步驟6，利用離子注入形成源極；

步驟7，等器件制備的所有工藝進行完后，再進行晶背減薄和蒸金在晶片背面形成漏極。

2.根據權利要求1所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：步驟1中，所述襯底由兩層構成，一層是電阻率較低的單晶硅片，然后在其上面利用外延生長的方式生長一層電阻率較高的外延層，外延層厚度由器件的耐壓值來決定。

3.根據權利要求1所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：步驟2中，所述深溝槽的形成采用干法離子刻蝕工藝形成，深溝槽的深度根據器件的擊穿電壓來決定；在干法刻蝕深溝槽時，可以采用帶硬掩膜或者不帶硬掩膜兩種工藝。

4.根據權利要求3所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：所述帶硬掩膜的工藝具體為：采用氧化物、氮化物或碳化物層作為硬掩膜，首先刻蝕硬掩膜，然后再刻蝕深溝槽；所述不帶硬掩膜的工藝具體為：采用光刻膠為掩膜的干法刻蝕直接刻蝕形成深溝槽。

5.根據權利要求1所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：步驟3中，所述P柱的形成是采用外延填充P型單晶硅或者多晶硅沉積的方式在深溝槽內填充P型硅。

6.根據權利要求1所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：步驟4中，所述利用高能離子注入P型雜質形成P阱具體為：采用硼離子注入，注入能量范圍在1-2.5Mev。

7.根據權利要求1所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：步驟4中，在P阱注入后增加一步P型離子注入用來專門調節器件的閾值電壓。

8.根據權利要求7所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：所述在P阱注入后增加一步P型離子注入，該步P型離子注入具體采用硼離子注入，其注入能量范圍在100-150Kev。

9.根據權利要求1所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：步驟4中，所述快速熱處理的溫度為900-1200℃，時間為20-90秒。

10.根據權利要求1所述的超級結的制備工藝方法，其特征在于：步驟6中，所述離子注入采用砷離子注入，其注入能量為60-100Kev。