[發明專利]溝槽的刻蝕方法、碳化硅器件的制備方法及碳化硅器件

有效

• 申請號: 202010838550.6
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111986991B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 劉啟軍;王亞飛;李誠瞻;陳喜明;趙艷黎;鄭昌偉;張超;羅海輝
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/04
• 分類號: H01L21/04;H01L21/033;H01L29/78;H01L29/06
• 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;金淼

1.一種溝槽的刻蝕方法，其特征在于，包括：

提供第一導電類型碳化硅襯底，并在所述襯底上方形成第一導電類型漂移層；

在所述漂移層上方形成氧化層；

在所述氧化層上方形成光刻膠掩膜層，并對所述光刻膠掩膜層進行圖案化處理，以在所述光刻膠掩膜層上形成第一刻蝕窗口；

通過所述第一刻蝕窗口，采用濕法刻蝕的工藝刻蝕所述第一刻蝕窗口下方的所述氧化層，以在所述氧化層上形成第二刻蝕窗口；

去除所述光刻膠掩膜層，對所述氧化層進行化學機械平坦化處理，以去除預設厚度的所述氧化層并對所述第二刻蝕窗口進行優化，從而在剩余的所述氧化層上形成呈等腰梯形的第三刻蝕窗口；其中，所述第三刻蝕窗口的側壁相對于其底部的傾角為130°至140°；

通過所述第三刻蝕窗口，采用干法刻蝕的工藝刻蝕所述第三刻蝕窗口下方的所述漂移層，以在所述漂移層的表面內形成呈等腰梯形的溝槽；其中，所述溝槽的側壁相對于其底部的傾角等于所述第三刻蝕窗口的側壁相對于其底部的傾角；

去除剩余的所述氧化層。

2.根據權利要求1所述的溝槽的刻蝕方法，其特征在于，所述溝槽的深度為1至2um。

3.根據權利要求1所述的溝槽的刻蝕方法，其特征在于，

所述第一刻蝕窗口的底部寬度為0.8μm；

所述第三刻蝕窗口的底部寬度小于或等于1.5μm。

4.一種碳化硅器件的制備方法，其特征在于，包括：

提供第一導電類型碳化硅襯底，并在所述襯底上方形成第一導電類型漂移層；

在所述漂移層表面內形成多個間隔設置的第二導電類型阱區，并在相鄰兩個所述阱區之間的所述漂移層表面內形成第二導電類型屏蔽區；其中，所述屏蔽區不與所述阱區接觸；

在所述漂移層上方形成氧化層；

在所述氧化層上方形成光刻膠掩膜層，并對所述光刻膠掩膜層進行圖案化處理，以在所述光刻膠掩膜層上于所述屏蔽區的對應位置處形成第一刻蝕窗口；

通過所述第一刻蝕窗口，采用濕法刻蝕的工藝刻蝕所述第一刻蝕窗口下方的所述氧化層，以在所述氧化層上于所述屏蔽區的對應位置處形成第二刻蝕窗口；

去除所述光刻膠掩膜層，對所述氧化層進行化學機械平坦化處理，以去除預設厚度的所述氧化層并對所述第二刻蝕窗口進行優化，從而在剩余的所述氧化層上于所述屏蔽區的對應位置處形成呈等腰梯形的第三刻蝕窗口；其中，所述第三刻蝕窗口的側壁相對于其底部的傾角為130°至140°；

通過所述第三刻蝕窗口，采用干法刻蝕的工藝刻蝕所述第三刻蝕窗口下方的所述漂移層，以刻蝕掉部分所述屏蔽區并在所述漂移層表面內于所述屏蔽區的對應位置處形成呈等腰梯形的溝槽；其中，所述溝槽的側壁相對于其底部的傾角等于所述第三刻蝕窗口的側壁相對于其底部的傾角，所述溝槽的側壁不與所述阱區接觸，所述屏蔽區的剩余部分位于所述溝槽下方；

去除剩余的所述氧化層；

在所述溝槽的側壁和底部形成與所述溝槽兩側的所述漂移層形成肖特基接觸的肖特基金屬層。

5.根據權利要求4所述的碳化硅器件的制備方法，其特征在于，所述溝槽的深度為1至2um。

6.根據權利要求4所述的碳化硅器件的制備方法，其特征在于，

所述第一刻蝕窗口的底部寬度為0.8μm；

所述第三刻蝕窗口的底部寬度小于或等于1.5μm。

7.根據權利要求4所述的碳化硅器件的制備方法，其特征在于，在所述漂移層表面內形成多個間隔設置的第二導電類型阱區，并在相鄰兩個所述阱區之間的所述漂移層表面內形成第二導電類型屏蔽區的步驟之后，還包括以下步驟：

在所述阱區表面內形成第二導電類型第一源區；

在所述阱區表面內于所述第一源區兩側形成第一導電類型第二源區；其中，所述阱區表面的兩側均未被所述第一源區和所述第二源區完全覆蓋。