[發明專利]超結的制作方法

無效

• 申請號: 201210519863.0
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103854999A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 朱陽軍;張文亮;田曉麗;胡愛斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;江蘇中科君芯科技有限公司;江蘇物聯網研究發展中心
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L21/261;H01L29/739;H01L29/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，更具體地說，涉及一種超結的制作方法。?

背景技術

隨著超結理論的提出，采用超結的半導體器件的耐壓水平也相應的提高了。?

其中，所述超結理論的精髓在于電荷平衡原理，或者說電荷互補原理。是將傳統的低摻雜耐壓結構用交替排列的pn結構代替（如圖1所示）。?

傳統的超結制造工藝為離子注入或刻槽填充。其中離子注入工藝主要包括了高能離子注入和多次外延多次注入兩種方案；刻槽填充工藝主要包括了深反應離子刻蝕和多次外延多次刻槽再填充兩種方案。?

以上制作超結的方法非常復雜，所以超結制造成本較高。?

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種超結的制作方法，以簡化超結的制作工藝，降低制作成本。?

該超結的制作方法，包括：?

提供一輕摻雜襯底；以具有P型重摻雜區圖形的第一掩膜版為掩膜，采用嬗變摻雜工藝在所述輕摻雜襯底內形成P型重摻雜區；以具有N型重摻雜區圖形的第二掩膜版為掩膜，采用嬗變摻雜工藝在所述輕摻雜襯底內形成N型重摻雜區；退火處理。?

優選的，所述輕摻雜襯底的制作材料為硅、或碳化硅、或砷化鎵、或銻化銦。所述采用嬗變摻雜工藝在所述輕摻雜襯底內形成P型重摻雜區的過程，?包括：提供光子源，形成高能光子束；利用所述高能光子束對所述輕摻雜襯底進行粒子輻照，引發核反應，在所述輕摻雜襯底內形成P型重摻雜區。所述光子源為電子線性加速器光子源，所述高能光子束的能量為17.5MeV~22.5MeV，所述第一掩膜版的制作材料為高能光子吸收劑。所述采用嬗變摻雜工藝在所述輕摻雜襯底內形成N型重摻雜區的過程，包括：提供中子源，形成中子束；利用所述中子束對所述輕摻雜襯底進行粒子輻照，引發核反應，在所述輕摻雜襯底內形成N型重摻雜區。所述中子源為放射性同位素中子源、或加速器中子源、或反應堆中子源，所述第二掩膜版的制作材料為中子吸收劑。?

一種超結的制作方法，包括：?

提供第一類型重摻雜襯底；以具有第二類型重摻雜區圖形的第三掩膜版為掩膜，采用嬗變摻雜工藝在所述第一類型重摻雜襯底內形成第二類型重摻雜區，所述第二類型重摻雜區之外的區域為第一類型重摻雜區；退火處理。?

優選的，所述第一類型重摻雜襯底為P型重摻雜，所述第二類型重摻雜區為N型重摻雜。所述第一類型重摻雜襯底的制作材料為硅、或碳化硅、或砷化鎵、或銻化銦。所述采用嬗變摻雜工藝在所述第一類型重摻雜襯底內形成第二類型重摻雜區的過程，包括：提供中子源，形成中子束；利用所述中子束對所述第一類型重摻雜襯底進行粒子輻照，引發核反應，在所述第一類型重摻雜襯底內形成第二類型重摻雜區。?

優選的，所述第一類型重摻雜襯底為N型重摻雜，所述第二類型重摻雜區為P型重摻雜。所述第一類型重摻雜襯底的制作材料為硅、或碳化硅、或金剛石、或鍺、或砷化鎵、或銻化銦。所述采用嬗變摻雜工藝在所述第一類型重摻雜襯底內形成第二類型重摻雜區的過程，包括：提供光子源，形成高能光子束；利用所述高能光子束對所述第一類型重摻雜襯底進行粒子輻照，引發核反應，在所述第一類型重摻雜襯底內形成第二類型重摻雜區。?

優選的，所述第一類型重摻雜襯底的制作材料為鍺。所述采用嬗變摻雜工藝在所述第一類型重摻雜襯底內形成第二類型重摻雜區的過程，包括：提供中子源，形成中子束；利用所述中子束對所述第一類型重摻雜襯底進行粒子輻照，引發核反應，在所述第一類型重摻雜襯底內形成第二類型重摻雜區。?

一種超結，所述超結為采用上述任意一項所述方法制作的超結。?

一種超結半導體器件，所述超結半導體器件中的超結上述超結。?

與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點：?

本發明實施例所提供的技術方案，采用嬗變摻雜工藝在一輕摻雜襯底內形成P型重摻雜區和N型重摻雜區，或者，采用嬗變摻雜工藝在第一類型重摻雜襯底內形成第二類型重摻雜襯底。由于嬗變摻雜工藝是通過核反應在襯底內形成的摻雜區，即只需要通過粒子輻照和退火便可得到超結。而現有技術中是通過多次外延、多次注入或多次外延、多次刻槽形成的。所以，與現有技術相比，本申請所提供的超結的制作方法簡化了制作流程，降低了生產成本。?

附圖說明

圖1為現有的超結示意圖；?

圖2為本發明實施例提供的一種超結的制作流程圖；?

圖3和圖4為本發明另一實施例提供的一種超結摻雜流程示意圖；?

圖5為本發明又一實施例提供的另一種超結制作流程圖；?