[發(fā)明專利]SiC雙槽UMOSFET器件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710210728.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN106876256B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯曉燕;張玉明;陳輝;宋慶文;張藝蒙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/04
• 分類號(hào): H01L21/04;H01L29/78
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 閆家偉

1.一種SiC雙槽UMOSFET器件的制備方法，其特征在于，包括：

步驟1、選取SiC襯底；

步驟2、在所述SiC襯底連續(xù)表面生長(zhǎng)漂移層、外延層及源區(qū)層；

步驟3、對(duì)所述源區(qū)層、所述外延層及所述漂移層進(jìn)行刻蝕形成柵槽；

步驟4、對(duì)所述柵槽進(jìn)行離子注入形成柵介質(zhì)保護(hù)區(qū)；

步驟4包括：

利用自對(duì)準(zhǔn)注入工藝，采用第一掩膜版，對(duì)所述柵槽進(jìn)行Al離子注入在所述漂移層內(nèi)形成所述柵介質(zhì)保護(hù)區(qū)；

對(duì)所述柵槽進(jìn)行Al離子注入在所述漂移層內(nèi)形成所述柵介質(zhì)保護(hù)區(qū)，包括：

先后采用450keV、300keV、200keV和120keV的注入能量，將注入劑量為7.97×10¹³cm^-2、4.69×10¹³cm^-2、3.27×10¹³cm^-2和2.97×10¹³cm^-2的Al離子，分四次注入到所述漂移層內(nèi)形成所述柵介質(zhì)保護(hù)區(qū)；

步驟5、對(duì)所述源區(qū)層、所述外延層及所述漂移層的兩端進(jìn)行刻蝕分別形成源槽，所述源槽深度大于所述柵槽的深度，所述柵槽位于兩個(gè)所述源槽之間；

步驟6、對(duì)所述源槽進(jìn)行離子注入形成源槽拐角保護(hù)區(qū)；

所述步驟6包括：

利用自對(duì)準(zhǔn)注入工藝，采用第二掩膜版，對(duì)所述源槽進(jìn)行Al離子注入在所述漂移層內(nèi)形成所述源槽拐角保護(hù)區(qū)；

對(duì)所述源槽進(jìn)行Al離子注入，包括：

采用450keV的注入能量、7.97×10¹³cm^-2的注入劑量，對(duì)所述源槽進(jìn)行第一次Al離子注入；

采用300keV的注入能量、4.69×10¹³cm^-2的注入劑量，對(duì)所述源槽進(jìn)行第二次Al離子注入；

采用200keV的注入能量、3.27×10¹³cm^-2的注入劑量，對(duì)所述源槽進(jìn)行第三次Al離子注入；

采用120keV的注入能量、2.97×10¹³cm^-2的注入劑量，對(duì)所述源槽進(jìn)行第四次Al離子注入；

步驟7、在所述柵槽內(nèi)生長(zhǎng)柵介質(zhì)層及柵極層以形成柵極；

步驟8、鈍化處理并制備電極以形成所述SiC雙槽UMOSFET器件；

所述步驟8包括：

在包括所述柵極的襯底上表面生長(zhǎng)鈍化層；

利用刻蝕工藝，對(duì)所述柵極表面的所述鈍化層進(jìn)行刻蝕形成電極接觸孔；

利用電子束蒸發(fā)工藝，在所述源槽和所述電極接觸孔內(nèi)生長(zhǎng)金屬材料形成源電極和柵電極，所述源槽內(nèi)的源電極與所述外延層的界面和所述漂移層的界面形成肖特基接觸；

利用電子束蒸發(fā)工藝，在襯底下表面生長(zhǎng)金屬材料形成漏電極以最終形成所述SiC雙槽UMOSFET器件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2包括：

步驟21、利用外延生長(zhǎng)工藝，在所述SiC襯底表面生長(zhǎng)所述漂移層；

步驟22、利用外延生長(zhǎng)工藝，在所述漂移層表面生長(zhǎng)所述外延層；

步驟23、利用外延生長(zhǎng)工藝，在所述外延層表面外延生長(zhǎng)所述源區(qū)層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3包括：

利用ICP刻蝕工藝，采用第一掩膜版，對(duì)所述源區(qū)層表面進(jìn)行刻蝕，在所述源區(qū)層、所述外延層及所述漂移層中形成所述柵槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5包括：

利用ICP刻蝕工藝，采用第二掩膜版，對(duì)所述源區(qū)層表面進(jìn)行刻蝕，在所述源區(qū)層、所述外延層及所述漂移層中形成所述源槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟7包括：

利用干氧工藝，在所述柵槽內(nèi)生長(zhǎng)SiO₂材料以形成所述柵介質(zhì)層；

利用HWLPCVD工藝，在所述柵槽內(nèi)生長(zhǎng)多晶Si材料以形成所述柵極層。

6.一種SiC雙槽UMOSFET器件，其特征在于，所述SiC雙槽UMOSFET器件由權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的方法制備形成。