[發(fā)明專利]半導(dǎo)體功率器件及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711315083.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108110041B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京溧水高新創(chuàng)業(yè)投資管理有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 深圳峰誠(chéng)志合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

1.一種半導(dǎo)體功率器件的制作方法，其半導(dǎo)體功率器件包括有源區(qū)及位于所述有源區(qū)外圍的終端結(jié)構(gòu)區(qū)，其特征在于：所述半導(dǎo)體功率器件包括N型襯底、位于所述N型襯底上的第一層N型外延、位于所述終端結(jié)構(gòu)區(qū)的所述第一層N型外延表面的第一溝槽、第二溝槽及第三溝槽、位于所述第一溝槽中且延伸至所述第一層N型外延表面的第一P型外延、位于所述第二溝槽中且延伸至所述第一層N型外延表面的第二P型外延、位于所述第三溝槽中且延伸至所述第一層N型外延表面的第三P型外延、形成于所述第一層N型外延、所述第一、第二及第三P型外延上的第二層N型外延，形成于所述第二層N型外延表面且位于所述終端結(jié)構(gòu)區(qū)分別對(duì)應(yīng)所述第一、第二P及第三P型外延的第一、第二、第三P型注入?yún)^(qū)、貫穿所述第一P型注入?yún)^(qū)及所述第二層N型外延且對(duì)應(yīng)所述第一P型外延的第四溝槽、貫穿所述第二P型注入?yún)^(qū)及所述第二層N型外延且對(duì)應(yīng)所述第二P型外延的第五溝槽、貫穿所述第三P型注入?yún)^(qū)及所述第二層N型外延且對(duì)應(yīng)所述第三P型外延的第六溝槽、形成于所述第四、第五、第六溝槽壁的氧化硅、形成于所述氧化硅表面的所述第四、第五、第六溝槽中且分別連接所述第一、第二、第三P型外延的多晶硅、及位于所述有源區(qū)的所述第二層N型外延表面的P型主結(jié)；

其制作方法包括如下步驟：

提供N型襯底，在所述N型襯底表面形成第一層N型外延，在所述第一層N型外延表面形成第一溝槽、第二溝槽及第三溝槽；

在所述第一層N型外延表面及所述第一、第二及第三溝槽中形成P型外延層；

去除所述第一層N型外延表面的部分P型外延層，使得所述第一、第二、及第三溝槽中、所述第一、第二及第三溝槽上、鄰近所述第一、第二、第三溝槽的第一層N型外延表面的部分P型外延層保留，其中所述第一溝槽中、所述第一溝槽上及鄰近所述第一溝槽的第一層N型外延表面的部分P型外延層為第一P型外延，所述第二溝槽中、所述第二溝槽上及鄰近所述第二溝槽的第一層N型外延表面的部分P型外延層為第二P型外延，所述第三溝槽中、所述第三溝槽上及鄰近所述第三溝槽的第一層N型外延表面的部分P型外延層為第三P型外延；

在所述第一層N型外延、所述第一、第二及第三P型外延上形成第二層N型外延；

在所述第二層N型外延上形成氧化硅層，刻蝕所述氧化硅層形成貫穿所述氧化硅層的第一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔，所述第一、第二及第三通孔的位置分別與所述第一、第二及第三P型外延正對(duì)，利用所述第一、第二、第三及第四通孔對(duì)所述第二層N型外延進(jìn)行P型離子注入；

進(jìn)行熱退火對(duì)P型離子進(jìn)行激活與推進(jìn)從而形成對(duì)應(yīng)所述第一通孔的第一P型注入?yún)^(qū)、對(duì)應(yīng)所述第二通孔的第二P型注入?yún)^(qū)、對(duì)應(yīng)所述第三通孔的第三P型注入?yún)^(qū)及對(duì)應(yīng)所述第四通孔的P型主結(jié)；

在所述第一、第二及第三通孔側(cè)壁形成氧化硅使得所述第一、第二及第三通孔縮小，且在所述第四通孔中填充滿氧化硅；

利用所述縮小后的第一、第二及第三通孔對(duì)所述第一、第二、第三P型注入?yún)^(qū)及所述第二層N型外延進(jìn)行刻蝕，以形成貫穿所述第一P型注入?yún)^(qū)及下方的第二層N型外延的第四溝槽、貫穿所述第二P型注入?yún)^(qū)及下方的第二層N型外延的第五溝槽、貫穿所述第三P型注入?yún)^(qū)及下方的第二層N型外延的第六溝槽；

在所述第四、第五及第六溝槽的側(cè)壁形成氧化硅；及

在所述第四、第五、第六溝槽中形成分別連接所述第一、第二、第三P型外延的多晶硅。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件的制作方法，其特征在于：所述半導(dǎo)體功率器件還包括氧化硅層，所述氧化硅層形成于所述第二層N型外延上、所述第一、第二及第三P型注入?yún)^(qū)上、及所述P型主結(jié)上，所述氧化硅層包括分別對(duì)應(yīng)所述第四、第五及第六溝槽的第一通孔、第二通孔及第三通孔。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體功率器件的制作方法，其特征在于：所述半導(dǎo)體功率器件還包括多晶硅層，所述多晶硅層形成于所述氧化硅上且通過(guò)所述第一通孔、第二通孔及第三通孔與所述第四、第五及第六溝槽

中的多晶硅連接。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率器件的制作方法，其特征在于：所述第一溝槽、第二溝槽及所述第三溝槽的數(shù)量依次增多。