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(kuò)散,形成至少一對(duì)P型體區(qū)204。外延及注入擴(kuò)散工藝為本領(lǐng)域的公知常識(shí),具體工藝步驟此處不再贅述。
[0100]然后請(qǐng)參閱圖6,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中分別形成若干暴露出所述N型輕摻雜外延層202的開(kāi)口 209 ;其中,位于元胞區(qū)I的所述開(kāi)口 209位于所述P型體區(qū)204上方。
[0101]本實(shí)施例中,所述硬掩膜層208包括但不限于氧化硅,可通過(guò)光刻、顯影等常規(guī)半導(dǎo)體工藝在所述硬掩膜層208中形成所述開(kāi)口 209。
[0102]接著請(qǐng)參閱圖7,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(duì)所述終端區(qū)II進(jìn)行刻蝕,將位于所述終端區(qū)II并被所述開(kāi)口 209暴露的所述N型輕摻雜外延層202往下刻蝕預(yù)設(shè)深度。
[0103]所述掩蔽層210包括但不限于光刻膠,本實(shí)施例中,優(yōu)選采用光刻膠作為掩蔽層,可直接通過(guò)光刻、顯影得到所述掩蔽層210。
[0104]再請(qǐng)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(duì)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。
[0105]具體的,采用等離子體刻蝕形成所述元胞區(qū)溝槽211及所述終端區(qū)溝槽212,由于所述硬掩膜層208中位于終端區(qū)II的開(kāi)口內(nèi)的N型輕摻雜外延層202已預(yù)先被刻蝕預(yù)設(shè)深度,在同等刻蝕條件下,最終得到的終端區(qū)溝槽212的深度必然大于元胞區(qū)溝槽211的深度。所述終端區(qū)溝槽212與所述元胞區(qū)溝槽211的深度差可通過(guò)調(diào)整所述步驟S3中刻蝕的預(yù)設(shè)深度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)施例中,所述預(yù)設(shè)深度為I?5 μ m,從而最終形成的終端區(qū)溝槽212與所述元胞區(qū)溝槽211的深度差也為I?5μπι。
[0106]接著請(qǐng)參閱圖9,執(zhí)行步驟S5: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。
[0107]具體的,采用外延工藝生長(zhǎng)所述P型半導(dǎo)體層,所述P型半導(dǎo)體層的材料為P型單晶硅。需要指出的是,填充于所述元胞區(qū)溝槽211及所述終端區(qū)溝槽212頂部的P型半導(dǎo)體層亦復(fù)作為P型體區(qū)的一部分。
[0108]最后請(qǐng)參閱圖3,執(zhí)行步驟S6: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(duì)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(duì)P型體區(qū)204接觸。
[0109]具體的,首先在器件表面生長(zhǎng)柵氧化層205、淀積多晶硅柵極206,并進(jìn)行刻蝕,得到所述柵極結(jié)構(gòu)。
[0110]進(jìn)一步的,在所述N型輕摻雜外延層表面形成柵極結(jié)構(gòu)之后,還可以繼續(xù)在所述P型體區(qū)204中進(jìn)行源區(qū)注入,形成N型重?fù)诫s源區(qū);在所述N型輕摻雜外延層202表面生長(zhǎng)覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的絕緣層,并進(jìn)行孔刻蝕及孔注入,得到接觸孔及位于接觸孔底部的P型重?fù)诫s接觸區(qū),所述P型重?fù)诫s接觸區(qū)形成于所述P型體區(qū)204中并鄰接所述N型重?fù)诫s源區(qū);在所述絕緣層表面形成源極金屬層,所述源極金屬層填充進(jìn)所述接觸孔并與所述N型重?fù)诫s源區(qū)及P型重?fù)诫s接觸區(qū)接觸;所述源極金屬層與所述柵極結(jié)構(gòu)之間通過(guò)所述絕緣層隔離。
[0111]至此,制作得到了本發(fā)明的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu),本發(fā)明的超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)的制作方法與CMOS工藝兼容,工藝步驟簡(jiǎn)單易行,可以制作出性能優(yōu)異的高壓超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)。
[0112]實(shí)施例三
[0113]本發(fā)明還提供超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)的第二種制作方法,請(qǐng)參閱圖10,該方法包括以下步驟:
[0114]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,并在位于元胞區(qū)的N型輕摻雜外延層上部進(jìn)行注入和擴(kuò)散,形成至少一對(duì)P型體區(qū);
[0115]S2:在所述N型輕摻雜外延層上形成一硬掩膜層,并在位于元胞區(qū)及終端區(qū)的硬掩膜層中分別形成若干開(kāi)口 ;所述開(kāi)口未貫穿所述硬掩膜層,所述開(kāi)口底部殘留有預(yù)設(shè)厚度的硬掩膜層;其中,位于元胞區(qū)的所述開(kāi)口位于所述P型體區(qū)上方;
[0116]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(duì)所述終端區(qū)進(jìn)行刻蝕,將位于所述終端區(qū)的所述開(kāi)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;
[0117]S4:去除所述掩蔽層,以所述硬掩膜層為掩膜板,對(duì)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;
[0118]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;
[0119]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(duì)元胞區(qū)P柱之間,且所述柵極結(jié)構(gòu)兩端分別與一對(duì)P型體區(qū)接觸。
[0120]首先請(qǐng)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(kuò)散,形成至少一對(duì)P型體區(qū)204。
[0121]然后請(qǐng)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(kāi)口 209 ;所述開(kāi)口 209未貫穿所述硬掩膜層208,所述開(kāi)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(kāi)口 209位于所述P型體區(qū)204上方。
[0122]具體的,所述硬掩膜層208優(yōu)選采用氧化硅,通過(guò)控制刻蝕速率或刻蝕時(shí)間等工藝參數(shù),使得所述預(yù)設(shè)厚度為1000?5000埃。
[0123]接著請(qǐng)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(duì)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(kāi)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(hù)位于所述元胞區(qū)I中的所述開(kāi)口 209不被刻蝕。
[0124]再請(qǐng)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(duì)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。
[0125]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(kāi)口未被刻通,殘留1000?5000埃,在溝槽刻蝕過(guò)程中,由于等離子體對(duì)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??梢酝ㄟ^(guò)控制上述步驟S2中開(kāi)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。
[0126]再請(qǐng)參閱圖9及圖3,執(zhí)行與實(shí)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(duì)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(duì)P型體區(qū)204接觸。
[0127]實(shí)施例四
[0128]本發(fā)明還提供超結(jié)MOSFET終端結(jié)構(gòu)的第三種制作方法,請(qǐng)參閱圖13,顯示為該方法的工藝流程圖,包括以下步驟:
[0129]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;
[0130]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)