[發明專利]一種半導體器件制備方法

有效

• 申請號: 201910147136.8
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN111627998B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 魏峰;陳蕾;甘新慧;蔣正勇;盛況;郭清
• 申請（專利權）人: 無錫華潤微電子有限公司;浙江大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/266;H01L21/336
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

本申請涉及一種半導體器件制備方法，包括：提供第一導電類型碳化硅襯底；在碳化硅襯底上形成硬掩膜，對碳化硅襯底進行第一次離子注入形成多個第二導電類型埋層；去除硬掩膜，在碳化硅襯底上形成光刻膠層，對碳化硅襯底進行第二次離子注人以在埋層上方的碳化硅襯底的表層形成多個與埋層連接的第二導電類型阱區，第二次離子注入為傾斜注入；垂直對阱區進行第三次離子注入，在阱區內形成源區，源區具有第一導電類型。通過上述三次離子注入，并在第二次離子注入時控制注入角度，自對準地形成溝道，制備工藝簡單且靈活性更高。

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種半導體器件制備方法。

背景技術

半導體器件通常包含多個有源區以及位于相鄰有源區之間的溝道區，通過控制溝道區載流子的分布來控制半導體器件的開通與關斷。對于硅襯底，采用自對準工藝形成溝道區的過程為：形成多晶硅柵后，通過注入及擴散工藝形成阱區，在阱區內形成源區，其中，在形成阱區時，阱區會擴散至多晶硅柵下方區域形成溝道。但是，對于碳化硅襯底，由于碳化硅硬度很高(僅次于金剛石)，硅使用的注入能量根本打不進去，而且即使注入進去，依靠爐管的熱過程也基本上不會對雜質的擴散有作用，因此需要依靠很大的注入能量才能把雜質打到需要分布的位置，如果使用了比較高的注入能量，原來硅做自對準依靠的多晶厚度根本阻擋不住，因此不能作為掩蔽層，需要考慮新的自對準工藝思路，因此不適用硅襯底的擴散工藝自對準形成溝道區，使得以碳化硅為襯底的半導體器件的制備工藝受限。

發明內容

基于此，有必要針對碳化硅襯底不能采用傳統的擴散工藝自對準地形成溝道的問題，提出一種新的半導體器件制備方法。

一種半導體器件制備方法，包括：

提供碳化硅襯底，所述碳化硅襯底具有第一導電類型；

在所述碳化硅襯底的正面形成硬掩膜，所述硬掩膜開設有多個第一注入窗口，對所述碳化硅襯底進行第一次離子注入形成多個埋層，各所述埋層具有第二導電類型，各所述埋層與所述碳化硅襯底的正面之間的間距大于0，所述第一導電類型與所述第二導電類型具有相反的導電性能；

去除所述硬掩膜，在所述碳化硅襯底上形成光刻膠層，所述光刻膠層在正對各所述埋層處開設有第二注入窗口，對所述碳化硅襯底進行第二次離子注人以在所述碳化硅襯底的表層形成多個阱區，各所述阱區具有第二導電類型，各所述阱區與各所述阱區正下方的所述埋層連接，所述第二次離子注入自所述光刻膠層的兩側向所述光刻膠層正下方區域的方向傾斜注入；

垂直對所述阱區進行第三次離子注入，在所述阱區內形成源區，所述源區具有第一導電類型。