[發明專利]一種SiC平面MOSFET及其自對準工藝

有效

• 申請號: 202011034231.6
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112086360B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 夏華忠;黃傳偉;諸建周;呂文生;談益民
• 申請（專利權）人: 江蘇東海半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及功率器件技術領域，具體涉及一種SiC平面MOSFET及其自對準工藝，旨在解決現有技術中由于SiC硬度過高傳統平面Si基自對準工藝無法實現形成的缺陷，其技術要點在于：采用濕法腐蝕工藝，將SiO₂層垂直的側壁腐蝕出傾斜的角度，以此作為P?well的注入窗口，通過摻雜方法在所述晶圓襯底的外延層表面形成P?well區。通過沉積的SiO2作為SourceN+的注入掩蔽，然后經過濕法腐蝕，利用各向同性的腐蝕特性，在較厚的掩蔽層側壁上腐蝕出一定的傾斜角度，以此作為P?well注入窗口，最終形成導電溝道。

技術領域

本申請涉及功率器件技術領域，具體涉及一種SiC平面MOSFET及其自對準工藝。

背景技術

金屬-氧化物半導體場效應晶體管，簡稱金氧半場效晶體管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)是一種可以廣泛使用于功率轉換電路的場效晶體管(field-effect transistor)。[1] MOSFET依照其“通道”(工作載流子)的極性不同，可分為“N型”與“P型”的兩種類型，通常又稱為NMOSFET與PMOSFET，其他簡稱上包括NMOS、PMOS 等。

現有技術中，由于碳化硅作為半導體材料具有優異的性能，尤其是用于功率轉換和控制的功率元器件。與傳統硅器件相比可以實現低導通電阻、高速開關和耐高溫高壓工作，因此在電源、汽車、鐵路、工業設備和家用消費電子設備中倍受歡迎。但是，由于SiC比Si硬度更高，注入后的摻雜再分布無法依靠高溫推結來完成，只能依靠高能注入實現雜質分布，因此傳統平面 Si基自對準工藝無法實現。

申請內容

因此，本申請要解決的技術問題在于克服現有技術中由于SiC硬度過高傳統平面Si基自對準工藝無法實現形成的缺陷，從而提供一種SiC平面MOSFET 自對準工藝。

本申請的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種SiC平面MOSFET自對準工藝，包含以下步驟：

S1：選用SiC晶圓襯底，并在晶圓襯底的外延上淀積生長SiO2層；

S2：通過刻蝕工藝，在所述SiO2層刻蝕出注入窗口，并進行N+源區的離子注入工藝；

S3：采用濕法腐蝕工藝，將SiO2層垂直的側壁腐蝕出傾斜的角度，以此作為P-well的注入窗口，通過注入方法在所述晶圓襯底的外延層表面形成P-well 區。

S4：通過濕法腐蝕工藝去除第一次沉積的SiO2層；

S5：再次淀積SiO2層，以形成場氧化物，并在第二次淀積的SiO2層上刻蝕出P+的注入窗口，通過鋁離子注入形成P+區。

S6：通過高溫退火激活摻雜后，依次進行生長柵氧化層、沉積多晶硅。

S7：光刻、刻蝕后進行介質層的沉積，并在光刻后刻蝕出接觸孔，濺射正面金屬后進行光刻和刻蝕

S8：制作背面金屬。

在本申請的一些實施方式中，所述場氧化物通過氧化工藝或沉積工藝實現的。

本申請還提供了一種SiC平面MOSFET，其特征在于：使用上述所述SiC平面MOSFET自對準工藝制作得到。

本申請所提供的一種SiC平面MOSFET自對準工藝，通過沉積的SiO2作為 Source N+的注入掩蔽，然后經過濕法腐蝕，利用各向同性的腐蝕特性，在較厚的掩蔽層側壁上腐蝕出一定的傾斜角度，以此作為P-well注入窗口，最終形成導電溝道。

附圖說明