[發明專利]SiC MOSFET器件的制造方法及SiC MOSFET器件

有效

• 申請號: 201911013564.8
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN112701151B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李誠瞻;羅燁輝;周正東;劉芹;王志成;龔芷玉;魏偉;戴小平
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/24;H01L21/336;H01L29/78;H01L21/265
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

1.一種SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供SiC外延片，在所述SiC外延片表面沉積生長掩膜層；

刻蝕所述掩膜層，在所述掩膜層形成第一刻蝕槽，所述第一刻蝕槽的槽深小于所述掩膜層的厚度；

再次刻蝕所述掩膜層，在所述第一刻蝕槽內形成第二刻蝕槽，所述第二刻蝕槽的槽底為所述SiC外延片，且所述第二刻蝕槽的槽寬小于所述第一刻蝕槽的槽寬，以使所述第一刻蝕槽和所述第二刻蝕槽共同構成離子注入窗口；

通過所述離子注入窗口，注入第一高能離子到所述SiC外延片，在所述SiC外延片內形成階梯狀形貌的阱區；

通過所述離子注入窗口，注入第二高能離子到所述SiC外延片，并在所述阱區內形成源區。

2.根據權利要求1所述的SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述刻蝕所述掩膜層，在所述掩膜層形成第一刻蝕槽的步驟，包括：

在所述掩膜層涂覆光刻膠，利用掩膜版對涂覆光刻膠后的所述掩膜層依次進行曝光和顯影，以在所述掩膜層上形成間隔設置的第一光刻膠層；

以所述第一光刻膠層為掩膜對所述掩膜層進行刻蝕，在所述掩膜層形成第一刻蝕槽和被所述第一光刻膠層覆蓋的第一凸臺。

3.根據權利要求1所述的SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述再次刻蝕所述掩膜層，在所述第一刻蝕槽內形成第二刻蝕槽的步驟，包括：

再次在所述掩膜層上涂覆光刻膠，用掩膜版對涂覆光刻膠后的所述掩膜層依次進行曝光和顯影，形成第二光刻膠層和位于所述第一刻蝕槽槽底的光刻窗口，其中所述光刻窗口的寬度小于所述第一刻蝕槽的槽寬；

以所述第二光刻膠層做掩膜對所述光刻窗口內的掩膜層進行刻蝕，在所述第一刻蝕槽內形成第二刻蝕槽和被所述第二光刻膠層覆蓋的第二凸臺。

4.根據權利要求1所述的SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述通過所述離子注入窗口，注入第一高能離子到所述SiC外延片，在所述SiC外延片內形成階梯狀形貌的阱區的步驟，包括：

通過所述離子注入窗口，在所述SiC外延片內注入所述第一高能離子，在所述SiC外延片內形成第一阱區和位于所述第一阱區下方的第二阱區，其中，所述第一阱區的寬度大于所述第二阱區的寬度。

5.根據權利要求4所述的SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述通過所述離子注入窗口，注入第二高能離子到所述SiC外延片，并在所述阱區內形成源區的步驟，包括：

通過所述離子注入窗口，在所述第一阱區內注入所述第二高能離子，并在所述第一阱區內形成與所述SiC外延片表面相平齊的源區。

6.根據權利要求4所述的SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述第一阱區的寬度和所述第一刻蝕槽的槽寬相等，所述第二阱區的寬度和所述第二刻蝕槽的槽寬相等，所述源區的寬度和所述第二刻蝕槽的槽寬相等。

7.根據權利要求1所述的SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述SiC外延片為N型外延片時，注入的所述第一高能離子為P型離子，形成的所述阱區為P阱區，注入的所述第二高能離子為N型離子，形成的所述源區為N++源區。

8.根據權利要求7所述的SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述P型離子為鋁離子，所述N型離子為氮離子或磷離子。

9.根據權利要求8所述的SiC MOSFET器件的制造方法，其特征在于，

在所述SiC外延片為N型外延片且所述掩膜層的材料為SiO2時，所述掩膜層的厚度大于或等于2um，所述第二刻蝕槽的槽深為0.8um至1um，注入的所述第一高能離子鋁離子的能量為250KeV至450KeV，注入的所述第二高能離子氮離子或磷離子的能量為50 KeV至200KeV。