一種超結半導體場效應管的制作方法及半導體裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種超結半導體場效應管的制作方法及半導體裝置。
【背景技術】
[0002]超結結構的半導體器件，已成為器件發(fā)展的重要趨勢，現有技術在超結金屬氧化物半導體型場效應管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET),即MOS管的制造中，其中一種做法是在N型外延層上刻蝕出深溝槽，然后在深溝槽中生長P型外延，然后進一步制作多晶硅柵極，在刻蝕的多晶硅窗口中進行P型體區(qū)的注入和驅入，從而形成P型體區(qū)。
[0003]具體地，如圖1所示，在N型襯底10上生長N型外延層11，在N型外延層11上生長初始氧化層12，然后去除掉需要刻蝕深溝槽區(qū)域處的初始氧化層，刻蝕出深溝槽13，在深溝槽13內生長P型外延層20，如圖2所示，然后將多余的P型外延層研磨拋光掉，如圖3所示，之后再生長柵氧化層40，如圖4所示，再在柵氧化層40上生長多晶硅柵極層41，然后刻蝕去除掉部分多晶硅柵極層，如圖5所示，再進行P型離子的注入與驅入，由于多晶硅柵極層的厚度較厚，因此，有多晶硅柵極層覆蓋的區(qū)域P型離子不會注入到其下方的N型外延層11中，無多晶硅柵極層覆蓋的區(qū)域P型離子會注入到其下方的P型外延層20中，然后再對注入的P型離子進行高溫驅入處理，在高溫作用下，注入的P型離子會進行橫向擴散，這樣，就在P型外延層中形成了超結M0S的體區(qū)。如圖6所示，在形成有多晶硅柵極層的N型襯底10上涂覆光刻膠，并對涂覆的光刻膠進行曝光、顯影，最后形成圖6所示的光刻膠60，然后再注入N型離子，在無多晶硅柵極層41和光刻膠60覆蓋的區(qū)域，N型離子會注入到其下方的P型外延層中，形成N+源極區(qū)61，然后在圖6所示的形成N+源極區(qū)的N型襯底上制作介質層70以及介質層之間的接觸孔，最后在介質層上形成金屬層71，如圖7所示。
[0004]綜上所述，現有技術在制作超結M0S的過程中，在形成P型體區(qū)時需要進行P型離子的注入與驅入，制作工藝復雜，且制造成本較高。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種超結半導體場效應管的制作方法及半導體裝置，用以優(yōu)化制作流程，簡化制作工藝，降低制作成本。
[0006]本發(fā)明實施例提供的一種超結半導體場效應管的制作方法，包括:
[0007]在半導體襯底上制作第一導電外延層，在第一導電外延層上通過構圖工藝形成第一保護層；
[0008]刻蝕沒有第一保護層保護的第一導電外延層，形成第一溝槽；
[0009]在形成有第一溝槽的半導體襯底上制作第二保護層；
[0010]刻蝕第二保護層，在第一溝槽的側壁形成第二保護層側墻；
[0011]刻蝕沒有第一保護層和第二保護層側墻保護的第一導電外延層，形成第二溝槽；
[0012]在第二溝槽內制作第二導電外延層；
[0013]去除第二保護層側墻，在第一溝槽內制作第二導電外延層；
[0014]其中，所述第一溝槽的深度小于所述第二溝槽的深度；所述第一保護層的材料和所述第二保護層的材料不同。
[0015]由本發(fā)明實施例提供的超結半導體場效應管的制作方法，由于在制作溝槽時，首先制作出第一溝槽，之后再制作第二溝槽，同時，在制作導電外延層時，首先在第二溝槽內制作第二導電外延層，之后在第一溝槽內制作第二導電外延層，通過簡單的生長第二導電外延層，在第一溝槽內形成P型體區(qū)，省去了現有技術在形成P型體區(qū)時需要進行P型離子的注入和驅入的過程，從而可以達到優(yōu)化制作流程，簡化制作工藝，降低制作成本的目的。
[0016]較佳地，所述半導體襯底為N型半導體襯底，所述第一導電外延層為N型導電外延層，所述第二導電外延層為P型導電外延層。
[0017]這樣，在制作超結半導體場效應管時，更加方便、簡單。
[0018]較佳地，所述第一溝槽的深度為1微米到5微米。
[0019]這樣，第一溝槽的深度為1微米到5微米，在后續(xù)形成P型體區(qū)時更加方便、簡單。
[0020]較佳地，所述第二溝槽的深度為40微米到50微米。
[0021]這樣，第二溝槽的深度為40微米到50微米，能夠更好的形成交替連接的PN柱，在半導體基板內形成更好的超結結構。
[0022]較佳地，所述第一保護層的材料為二氧化硅。
[0023]這樣，用二氧化硅作第一保護層的材料，在實際生產過程中更加方便、簡單。
[0024]較佳地，所述第二保護層的材料為氮化硅。
[0025]這樣，用氮化硅作第二保護層的材料，在實際生產過程中更加方便、簡單。
[0026]較佳地，所述去除第二保護層側墻，包括:采用熱磷酸，腐蝕去除第二保護層側墻。
[0027]這樣，采用熱磷酸去除第二保護層側墻，在實際生產過程中更加方便、簡單。
[0028]較佳地，所述在第一導電外延層上通過構圖工藝形成第一保護層，包括:
[0029]在第一導電外延層上沉積第一保護層；
[0030]在所述第一保護層上涂覆光刻膠，并對光刻膠進行曝光、顯影；
[0031]刻蝕去除沒有光刻膠保護的第一保護層，并去除剩余光刻膠，形成第一保護層。
[0032]這樣，通過上述方法形成第一保護層，在實際生產過程中更加方便、簡單。
[0033]較佳地，在第一溝槽內制作第二導電外延層后，所述方法還包括:
[0034]去除第一保護層，在所述第一導電外延層和第二導電外延層上依次制作柵氧化層和柵極層，其中，所述柵氧化層覆蓋第一導電外延層和第二導電外延層，所述柵極層覆蓋第一導電外延層和部分第二導電外延層；
[0035]在沒有被柵極層覆蓋的部分區(qū)域中形成光刻膠，注入N+離子，在沒有被柵極層和光刻膠覆蓋的第一溝槽內的P型外延層中形成N+源極區(qū)；
[0036]去除光刻膠，在柵極層上制作介質層，在介質層上制作金屬層。
[0037]這樣，通過上述方法可以方便的制作得到超結半導體場效應管。
[0038]本發(fā)明實施例還提供一種半導體裝置，該裝置包括采用上述方法制作得到的超結半導體場效應管。
[0039]由本發(fā)明提供的該半導體裝置，由于是采用上述的方法制作得到的，因此，該半導體裝置的制作工藝簡單，制作成本較低。
【附圖說明】
[0040]圖1-圖7分別為現有技術制作超結半導體場效應管的不同階段的結構示意圖；
[0041]圖8為本發(fā)明實施例提供的一種超結半導體場效應管的制作方法流程圖；
[0042]圖9-圖19分別為本發(fā)明實施例提供的一種超結半導體場效應管在制作過程中的不同階段的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0043]本發(fā)明實施例提供了一種超結半導體場效應管的制作方法及半導體裝置，用以優(yōu)化制作流程，簡化制作工藝，降低制作成本。
[0044]如圖8所示，本發(fā)明具體實施例提供了一種超結半導體場效應管的制作方法，所述方法包括:
[0045]S101、在半導體襯底上制作第一導電外延層，在第一導電外延層上通過構圖工藝形成第一保護層；
[0046]S102、刻蝕沒有第一保護層保護的第一導電外延層，形成第一溝槽；
[0047]S103、在形成有第一溝槽的半導體襯底上制作第二保護層；
[0048]S104、刻蝕第二保護層，在第一溝槽的側壁形成第二保護層側墻；
[0049]S105、刻蝕沒有第一保護層和第二保護層側墻保護的第一導電外延層，形成第二溝槽；
[0050]S106、在第二溝槽內制作第二導電外延層；
[0051]S107、去除第二保護層側墻，在第一溝槽內制作第二導電外延層；
[0052]其中，所述第一溝槽的深度小于所述第二溝槽的深度；所述第一保護層的材料和所述第二保護層的材料不同。
[0053]下面結合附圖詳細介紹本發(fā)明具體實施例提供的超結半導體場效應管的制作方法。
[0054]如圖9所示，首先在半導體襯底110上制作第一導電外延層111，在第一導電外延層111上通過構圖工藝形成第一保護層112，其中，本發(fā)明具體實施例中半導體襯底110為N型半導體襯底，第一導電外延層111為N型導電外延層，第一保護層112的材料為二氧化硅(Si02)，本發(fā)明具體實施例中第一保護層112的生長溫度約為800°C到1100°C，厚度約為0.4微米到1.0微米，當然，根據實際生產需要，第一保護層的生長溫度和厚度可以進行適當的調整，本發(fā)明并不對其作具體的限定。在第一導電外延層111上通過構圖工藝形成第一保護層112的過程為，首先在第一導電外延層111上沉積Si02薄膜，在