和N型條狀摻雜區(qū)進(jìn)行了局部的縱向延伸，整個(gè)器件中的P柱和N柱的厚度增加，從而提高了整個(gè)器件的耐壓性能。該超級(jí)結(jié)器件的形成方法還具有簡(jiǎn)單易行，與現(xiàn)有工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)。
[0060]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一方向可以與第二方向垂直。該情況下能夠確保P型條狀埋區(qū)與P型條狀摻雜區(qū)有一定的接觸面積，同時(shí)N型條狀埋區(qū)與N型條狀摻雜區(qū)有一定的接觸面積。
[0061]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，P型條狀埋區(qū)或N型條狀埋區(qū)的深度與寬度的比值不超過(guò)10。例如，寬度約為5um，深度約為45um。該尺寸范圍下，本發(fā)明的工藝過(guò)程中的一致性和穩(wěn)定性較易于實(shí)現(xiàn)。
[0062]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)溝槽刻蝕和外延填充工藝形成埋層。該實(shí)施例的超級(jí)結(jié)器件的形成方法的流程圖如圖17所示，包括以下步驟:S21.提供半導(dǎo)體襯底；S22.在半導(dǎo)體襯底之上形成第一導(dǎo)電類型的外延層，然后在外延層中刻蝕相互平行的、沿第一方向延伸的多個(gè)溝槽，然后沉積第二導(dǎo)電類型材料填滿多個(gè)溝槽，從而在半導(dǎo)體襯底之上形成交替排列的、沿第一方向延伸的多個(gè)P型條狀埋區(qū)和多個(gè)N型條狀埋區(qū)。其中，P型條狀埋區(qū)和N型條狀埋區(qū)的摻雜濃度基本一致；S23.形成超級(jí)結(jié)器件層，超級(jí)結(jié)器件層底部包括交替排列的、沿第二方向延伸的多個(gè)P型條狀摻雜區(qū)和多個(gè)N型條狀摻雜區(qū)，P型條狀摻雜區(qū)和N型條狀摻雜區(qū)的摻雜濃度基本一致，其中第一方向與第二方向相交。需要說(shuō)明的是，優(yōu)選地，溝槽的深度與外延層的厚度相等。這樣可以使得多個(gè)P型條狀埋區(qū)和多個(gè)N型條狀埋區(qū)的厚度相等，器件的電場(chǎng)分布更加均勻。
[0063]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)多次外延、光刻和注入工藝形成埋層。該實(shí)施例的超級(jí)結(jié)器件的形成方法的流程圖如圖18所示，包括以下步驟:S31.提供半導(dǎo)體襯底；S32.沉積第一導(dǎo)電類型材料以形成外延薄層，然后在外延薄層中的多個(gè)相互平行的、沿第一方向延伸的條狀區(qū)域內(nèi)注入第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)，重復(fù)執(zhí)行本步驟多次以得到垂直方向上堆疊的多個(gè)外延薄層；S33.對(duì)多個(gè)外延薄層退火，以使多個(gè)外延薄層中的具有第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)區(qū)域連成整體，從而在半導(dǎo)體襯底之上形成交替排列的、沿第一方向延伸的多個(gè)P型條狀埋區(qū)和多個(gè)N型條狀埋區(qū)，其中，P型條狀埋區(qū)和N型條狀埋區(qū)的摻雜濃度基本一致；S34.形成超級(jí)結(jié)器件層，超級(jí)結(jié)器件層底部包括交替排列的、沿第二方向延伸的多個(gè)P型條狀摻雜區(qū)和多個(gè)N型條狀摻雜區(qū)，P型條狀摻雜區(qū)和N型條狀摻雜區(qū)的摻雜濃度基本一致，其中第一方向與第二方向相交。需要說(shuō)明的是，優(yōu)選地，第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)的注入深度與外延薄層的厚度相等。這樣可以使得多個(gè)P型條狀埋區(qū)和多個(gè)N型條狀埋區(qū)的厚度相等，器件的電場(chǎng)分布更加均勻。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)溝槽刻蝕和外延填充工藝在埋層之上形成超級(jí)結(jié)器件層，也可以通過(guò)多次外延、光刻和注入工藝在埋層之上形成超級(jí)結(jié)器件層，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員的已知知識(shí)，本文不贅述。
[0064]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還可以包括步驟:在半導(dǎo)體襯底與埋層之間形成緩沖層。
[0065]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0066]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0067]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為，可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來(lái)執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
[0068]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括: 半導(dǎo)體襯底； 位于所述半導(dǎo)體襯底之上的埋層，所述埋層包括交替排列的、沿第一方向延伸的多個(gè)P型條狀埋區(qū)和多個(gè)N型條狀埋區(qū)； 位于所述埋層之上的超級(jí)結(jié)器件層，所述超級(jí)結(jié)器件層底部包括交替排列的、沿第二方向延伸的多個(gè)P型條狀摻雜區(qū)和多個(gè)N型條狀摻雜區(qū)，其中所述第一方向與所述第二方向相交。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一方向與所述第二方向垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述P型條狀埋區(qū)或所述N型條狀埋區(qū)的深度與寬度的比值不超過(guò)10。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述多個(gè)P型條狀埋區(qū)的厚度、所述多個(gè)N型條狀埋區(qū)的厚度均與所述埋層厚度相等。5.一種超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底之上形成第一導(dǎo)電類型的外延層，然后在所述外延層中刻蝕相互平行的、沿第一方向延伸的多個(gè)溝槽，然后沉積第二導(dǎo)電類型材料填滿所述多個(gè)溝槽，從而在所述半導(dǎo)體襯底之上形成交替排列的、沿第一方向延伸的多個(gè)P型條狀埋區(qū)和多個(gè)N型條狀埋區(qū)； 形成超級(jí)結(jié)器件層，所述超級(jí)結(jié)器件層底部包括交替排列的、沿第二方向延伸的多個(gè)P型條狀摻雜區(qū)和多個(gè)N型條狀摻雜區(qū)，其中所述第一方向與所述第二方向相交。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一方向與所述第二方向垂直。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述P型條狀埋區(qū)或所述N型條狀埋區(qū)的深度與寬度的比值不超過(guò)10。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述溝槽的深度與所述外延層的厚度相等。9.一種超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于， 提供半導(dǎo)體襯底； 沉積第一導(dǎo)電類型材料以形成外延薄層，然后在所述外延薄層中的多個(gè)相互平行的、沿第一方向延伸的條狀區(qū)域內(nèi)注入第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)，重復(fù)執(zhí)行本步驟多次以得到垂直方向上堆疊的多個(gè)所述外延薄層； 對(duì)多個(gè)所述外延薄層退火，以使多個(gè)外延薄層中的具有第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)區(qū)域連成整體，從而在所述半導(dǎo)體襯底之上形成交替排列的、沿第一方向延伸的多個(gè)P型條狀埋區(qū)和多個(gè)N型條狀埋區(qū)； 形成超級(jí)結(jié)器件層，所述超級(jí)結(jié)器件層底部包括交替排列的、沿第二方向延伸的多個(gè)P型條狀摻雜區(qū)和多個(gè)N型條狀摻雜區(qū)，其中所述第一方向與所述第二方向相交。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一方向與所述第二方向垂直。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述P型條狀埋區(qū)或所述N型條狀埋區(qū)的深度與寬度的比值不超過(guò)10。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)的注入深度與所述外延薄層的厚度相等。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件及其形成方法。該超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件包括：半導(dǎo)體襯底；位于半導(dǎo)體襯底之上的埋層，埋層包括交替排列的、沿第一方向延伸的多個(gè)P型條狀埋區(qū)和多個(gè)N型條狀埋區(qū)；位于埋層之上的超級(jí)結(jié)器件層，超級(jí)結(jié)器件層底部包括交替排列的、沿第二方向延伸的多個(gè)P型條狀摻雜區(qū)和多個(gè)N型條狀摻雜區(qū)，其中第一方向與第二方向相交。本發(fā)明的超級(jí)結(jié)半導(dǎo)體器件具有耐壓性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01L29/06, H01L21/336, H01L29/78
【公開(kāi)號(hào)】CN105633153
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410623565
【發(fā)明人】朱超群, 陳宇
【申請(qǐng)人】比亞迪股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年11月6日