[發(fā)明專利]一種絕緣柵場效應晶體管及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210551729.9
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103872101B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 褚為利;朱陽軍;盧爍今;胡愛斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;江蘇物聯網研究發(fā)展中心;江蘇中科君芯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 劉麗君

1.一種絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，包括：

采用N型SiC單晶材料作為襯底材料，并在所述SiC的表面外延生長出石墨烯，形成石墨烯導電層；

刻蝕所述石墨烯，并保留柵極下方非溝道區(qū)域的石墨烯；

按照要求形成P型基區(qū)、N型發(fā)射區(qū)、有源區(qū)金屬層及柵極金屬層；

在絕緣柵場效應晶體管金屬化后，在所述絕緣柵場效應晶體管的背面生成集電極金屬。

2.如權利要求1所述的絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，在所述SiC的表面外延生長出石墨烯包括：通過SiC外延法在所述SiC的表面外延生長出一層或者多層的石墨烯。

3.如權利要求2所述的絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，所述通過SiC外延法在SiC的表面外延生長出一層或者多層的石墨烯包括：首先把經過氧化或H₂刻蝕處理過的SiC單晶片置于超高真空和高溫環(huán)境下，利用電子束轟擊所述SiC單晶片，除去SiC單晶片表面的氧化物；然后在高溫條件下將SiC單晶片表面層中的Si原子蒸發(fā)，使SiC單晶片表面剩余的碳原子發(fā)生重構，即在SiC單晶片表面外延生長出石墨烯。

4.如權利要求1所述的絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，所述刻蝕石墨烯包括：采用氫等離子刻蝕所述石墨烯。

5.如權利要求1所述的絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，所述按照要求形成P型基區(qū)包括：按照生產要求先淀積柵極氧化層和柵極多晶硅；再刻蝕所述柵極多晶硅和所述柵極氧化層，形成P型基區(qū)的注入窗口；再向所述P型基區(qū)的注入窗口注入高能硼離子，并退火，形成P型基區(qū)。

6.如權利要求1所述的絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，所述按照要求形成N型發(fā)射區(qū)包括：按照生產要求先淀積氧化層并刻蝕所述氧化層形成N型發(fā)射極的注入窗口，再向所述N型發(fā)射極的注入窗口注入高能磷離子，并退火，形成N型發(fā)射區(qū)。

7.如權利要求1或6所述的絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，在所述按照要求形成N型發(fā)射區(qū)后，先淀積氧化層，再刻蝕所述氧化層形成發(fā)射極接觸窗口。

8.如權利要求1所述的絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，所述按照要求形成有源區(qū)金屬層及柵極金屬層包括：先淀積金屬，再刻蝕所述金屬形成有源區(qū)金屬層和柵極金屬層。

9.如權利要求1所述的絕緣柵場效應晶體管的制作方法，其特征在于，所述在絕緣柵場效應晶體管金屬化后，在絕緣柵場效應晶體管的背面生成集電極金屬包括：在所述絕緣柵場效應晶體管的正面金屬化后，芯片翻轉，進行P型注入形成P型集電區(qū)；在絕緣柵場效應晶體管的背面金屬化后，將所述P型集電區(qū)接金屬電極形成集電極金屬。