[發明專利]具有階梯緩沖層結構的4H-SiC金屬半導體場效應晶體管

在審

• 申請號: 201410587447.3
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104393047A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 賈護軍;張航;刑鼎
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

1.一種具有階梯緩沖層結構的4H-SiC金屬半導體場效應晶體管，自下而上包括4H‐SiC半絕緣襯底(1)、P型緩沖層(2)、N型溝道層(3)，N型溝道層(3)的兩側分別為源極帽層(5)和漏極帽層(6)，源極帽層(5)和漏極帽層(6)表面分別是源電極(9)和漏電極(10)，N型溝道層(3)上方且靠近源極帽層(5)的一側形成柵電極(4)，柵電極(4)與源極帽層(5)之間形成凹陷柵源漂移區(8)，柵電極(4)與漏極帽層(6)之間形成凹陷柵漏漂移區(7)，其特征在于：所述P型緩沖層(2)的上端面靠近源極帽層(5)處設有凹槽，凹槽內靠近漏極帽層(6)一側設有兩個臺階(11)。?

2.根據權利要求1所述的具有階梯緩沖層結構的4H-SiC金屬半導體場效應晶體管，其特征在于：所述兩個臺階(11)中的下層臺階的高度為??????????????????????????????????????????????????上層臺階的高度為???

3.一種如權利要求1所述的具有階梯緩沖層結構的4H-SiC金屬半導體場效應晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：?

1)對4H-SiC半絕緣襯底(1)進行清洗，以去除表面污物；?

2)在在4H-SiC半絕緣襯底(1)上外延生長???厚的SiC層，同時經乙硼烷B₂H₆原位摻雜，形成濃度為1.4×10¹⁵cm^-3的P型緩沖層(2)；?

3)在P型緩沖層(2)上外延生長???厚的SiC層，同時經N₂原位摻雜，形成濃度為3×10¹⁷cm^-3的N型溝道層(3)；?

4)在N型溝道層(3)上外延生長???厚的SiC層，同時經N₂原位摻雜，形成濃度為1.0×10²⁰cm^-3的N⁺型帽層；?

5)在N⁺型帽層上依次進行光刻和隔離注入，形成隔離區和有源區；?

6)對有源區依次進行源漏光刻、磁控濺射、金屬剝離和高溫合金，形成?長的源電極(9)和漏電極(10)；?

7)對源電極(9)和漏電極(10)之間的N⁺型帽層進行光刻、刻蝕，形成刻蝕深度和長度分別為???和???的凹溝道；?

8)對P型緩沖層(2)進行兩次光刻和離子注入，形成具有???和????兩個臺階(11)的階梯型P型緩沖層(2)；?

9)凹溝道進行光刻、刻蝕，同時形成深度和長度分別為???和???的凹陷柵漏漂移區(7)，以及深度和長度分別為???和???的凹陷柵源漂移區(8)；?

10)在凹陷柵漏漂移區(7)和凹陷柵源漂移區(8)之間的凹溝道進行光刻、磁控濺射和金屬剝離，形成???長的柵電極(4)；?

11)對所形成的4H-SiC金屬半導體場效應晶體管表面進行鈍化、反刻，形成電極壓焊點，完成器件的制作。?