[發明專利]碳化硅半導體器件的制作方法

有效

• 申請號: 201911328027.2
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN113013036B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 田意;徐大偉
• 申請（專利權）人: 上海新微技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/06;H01L29/417;H01L29/78
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 羅泳文

1.一種碳化硅半導體器件的制作方法，其特征在于，包括步驟：

1)提供N型襯底及位于所述N型襯底上的N型漂移層；

2)于所述N型漂移層中形成P型阱區；

3)于所述P型阱區內形成N型源區；

4)于所述N型漂移層上依次形成柵介質層及柵極層，并刻蝕所述柵介質層及柵極層以形成至少橫跨于所述N型源區及所述N型漂移層之間的柵介質層及柵極層；

5)形成隔離介質層，所述隔離介質層覆蓋于所述N型源區及所述柵極層，所述隔離介質層的介電常數介于1～3之間；

6)于所述隔離介質層中刻蝕出源極通孔，于所述源極通孔及所述隔離介質層上沉積源極金屬層，所述源極金屬與所述N型源區接觸，并延伸覆蓋于所述隔離介質層上；

7)刻蝕所述位于所述隔離介質層上的所述源極金屬層，以在所述源極金屬層中形成貫穿所述源極金屬層的通孔陣列，所述通孔陣列包括多行間隔排布的通孔及多列間隔排布的通孔，以減少所述源極金屬層與所述柵極層的重疊面積，所述源極金屬層的厚度介于5微米～10微米之間，所述源極金屬層包括依次層疊的第一Ti層、Al層、第二Ti層、Ni層及Ag層，其中，所述第一Ti層的厚度介于100～300納米，所述Al層的厚度介于3微米～6微米，所述第二Ti層的厚度介于100納米～300納米，所述Ni層的厚度介于1微米～3微米，所述Ag層的厚度介于300納米～1000納米。

2.根據權利要求1所述的碳化硅半導體器件的制作方法，其特征在于：所述隔離介質層的介電常數介于1～2.5之間。

3.根據權利要求1所述的碳化硅半導體器件的制作方法，其特征在于：所述隔離介質層的材料包括摻氟氧化硅SiOF、摻碳氧化硅SiOC、氟碳化合物FOx、氫硅倍半氧烷HSQ、甲基硅倍半氧烷MSQ、多孔介質材料及含硅有機材料SiLK中的一種。

4.根據權利要求1所述的碳化硅半導體器件的制作方法，其特征在于：所述隔離介質層的厚度介于500納米～1500納米之間。

5.根據權利要求1所述的碳化硅半導體器件的制作方法，其特征在于：所述通孔陣列包括矩形孔陣列及圓形孔陣列中的一種。

6.根據權利要求1所述的碳化硅半導體器件的制作方法，其特征在于：步驟4)采用熱氧化方法形成所述柵介質層，所述柵介質層的材料包括二氧化硅，其厚度介于40納米～100納米之間。

7.根據權利要求1所述的碳化硅半導體器件的制作方法，其特征在于：還包括步驟：于所述P型阱區中形成P型接觸區，所述P型接觸區與所述N型源區相連，步驟6)的所述源極通孔還顯露所述P型接觸區，所述源極金屬層與所述P型接觸區及所述N型源區接觸。