[發明專利]一種溝道自對準的碳化硅MOSFET結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201510564708.4
• 申請日: 2015-09-07
• 公開（公告）號: CN105185831A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 唐亞超;申華軍;白云;湯益丹;李誠瞻;劉國友;劉新宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

1.一種溝道自對準的碳化硅MOSFET結構，其特征在于，所述碳化硅MOSFET結構P⁺接觸在N⁺源臺面之間的凹槽內，與P型基區多面接觸；

N^-外延片上，利用多晶硅掩膜離子注入形成P型基區；

多晶硅上沉積SiO₂并刻蝕形成側墻，利用自對準工藝在所述P型基區中注入形成N⁺源區；

N⁺源區局部刻蝕至所述P型基區，在刻蝕區域離子注入形成P⁺接觸區；

利用合金自對準工藝形成源漏歐姆接觸；

N⁺襯底的一端作為漏極，柵介質層的一端作為柵極，P⁺區和N⁺區的一端作為源極。

2.根據權利要求1所述的溝道自對準的碳化硅MOSFET結構，其特征在于，所述P型基區由多次鋁注入形成，結深0.5μm。

3.根據權利要求1所述的溝道自對準的碳化硅MOSFET結構，其特征在于，利用溝道自對準工藝，多次氮注入形成N⁺源區以及小于0.5μm的溝道。

4.根據權利要求1所述的溝道自對準的碳化硅MOSFET結構，其特征在于，所述N⁺源區局部刻蝕至P型基區，并進行多次鋁注入形成P⁺接觸區。

5.根據權利1至4中任一項所述的溝道自對準的碳化硅MOSFET結構，其特征在于，所述N⁺襯底、N^-外延、P型基區、P⁺接觸區和N⁺源區均為碳化硅材料。

6.一種溝道自對準的碳化硅MOSFET的制造方法，其特征在于，包括：

清洗碳化硅外延片；

在所述碳化硅外延片上沉積一層2μmPolySi；

刻蝕2μmPolySi形成離子注入阻擋層；

鋁注入形成P型基區；

沉積800nmSiO₂；

在所述800nmSiO₂層上勻光刻膠，并光刻顯影出N⁺注入窗口；

光刻膠掩膜刻蝕800nmSiO₂，形成側墻；

離子注入形成N⁺源區；

去除PolySi和SiO₂；

沉積2.5μmSiO₂；

在所述2.5μmSiO₂層上勻光刻膠，并光刻顯影出P⁺注入窗口；

光刻膠掩膜刻蝕2.5μmSiO₂；

光刻膠和SiO₂組合掩膜刻蝕碳化硅；

去除光刻膠；

鋁注入形成P⁺接觸區；

去除SiO₂并進行離子注入激活退火；

柵氧形成及多晶硅沉積與圖形化；層間介質沉積與刻蝕開孔；

濺射正背面歐姆接觸，并退火形成歐姆合金；

腐蝕未形成合金的金屬；

正背面金屬加厚。

7.根據權利要求6所述的溝道自對準的碳化硅MOSFET的制造方法，其特征在于，所述P型基區由多次鋁注入形成，結深0.5μm。

8.根據權利要求6所述的溝道自對準的碳化硅MOSFET的制造方法，其特征在于，利用溝道自對準工藝，多次氮注入形成N⁺源區以及小于0.5μm的溝道。

9.根據權利要求6所述的溝道自對準的碳化硅MOSFET的制造方法，其特征在于，所述N⁺源區局部刻蝕至P型基區，并進行多次鋁注入形成P⁺接觸區。

10.根據權利6至9中任一項所述的溝道自對準的碳化硅MOSFET的制造方法，其特征在于，所述N⁺襯底、N^-外延、P型基區、P⁺接觸區和N⁺源區均為碳化硅材料。