[發(fā)明專利]一種帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構及其制備工藝

在審

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• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111697060A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 張梓豪;陳欣璐;黃興
• 申請（專利權）人: 派恩杰半導體（杭州）有限公司
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/808;H01L21/337
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

1.一種帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構，其特征在于，包括：

碳化硅襯底(101)，其中所述碳化硅襯底(101)摻雜類型為第一導電類型；

碳化硅外延層(102)，設置在碳化硅襯底(101)正面，碳化硅外延層(102)摻雜類型為第一導電類型；

漏金屬電極(106)，設置在碳化硅襯底(101)背面；

在碳化硅外延層(102)上刻蝕有溝槽(103)，在溝槽(103)內(nèi)設有第一柵極注入?yún)^(qū)(104a)，在碳化硅外延層(102)上另外設有多個第二柵極注入?yún)^(qū)(104b)以及多個源極注入?yún)^(qū)(105)，其中第一柵極注入?yún)^(qū)(104a)和第二柵極注入?yún)^(qū)(104b)的摻雜類型為第二導電類型，源極注入?yún)^(qū)(105)的摻雜類型為第一導電類型，在每個第一柵極注入?yún)^(qū)(104a)和第二柵極注入?yún)^(qū)(104b)上覆蓋有柵金屬電極(108)，在每個源極注入?yún)^(qū)(105)上覆蓋有源金屬電極(107)。

2.如權利要求1所述的帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構，其特征在于，第一導電類型為N型，第二導電類型為P型。

3.如權利要求1所述的帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構，其特征在于，第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。

4.一種帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1，在碳化硅襯底(101)上生長碳化硅外延層(102)，其中碳化硅襯底(101)和碳化硅外延層(102)的摻雜類型為第一導電類型；

S2，在碳化硅外延層(102)上刻蝕溝槽(103)；

S3，對溝槽(103)的位置進行離子注入，形成具有第二導電類型的重摻雜的第一注入?yún)^(qū)(104a)；

S4，通過光刻形成離子注入窗口，在碳化硅外延層(102)上形成多個第二導電類型的重摻雜的注入?yún)^(qū)(104b)，作為柵極注入?yún)^(qū)；

S5，通過光刻形成離子注入窗口，在碳化硅外延層(102)上形成多個第一導電類型重摻雜注入?yún)^(qū)，作為源極注入?yún)^(qū)(105)；

S6，分別在柵極(108)和源極(107)沉積Ni作為歐姆接觸金屬，并分別在氮氣氛圍中退火形成歐姆接觸，最后在背面沉積Ti/Ni/Ag形成背面漏極(106)。

5.如權利要求4所述的帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構的制備工藝，其特征在于，步驟S2中，通過沉積掩膜層或光刻確定光刻窗口，通過刻蝕得到溝槽形貌。

6.如權利要求4所述的帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構的制備工藝，其特征在于，步驟S5中，注入后進行1500℃-1600℃的高溫退火。

7.如權利要求4至6任一所述的帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構的制備工藝，其特征在于，第一導電類型為N型，第二導電類型為P型。

8.如權利要求4至6任一所述的帶有溝槽的多溝道碳化硅JFET結構的制備工藝，其特征在于，第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。