[發明專利]一種漸變溝道的SiC MOSFET及其自對準工藝

有效

• 申請號: 202011432795.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112670344B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 孫博韜;張清純
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/10;H01L29/36;H01L21/336
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

1.一種漸變溝道的SiC MOSFET，其特征在于，其包括：

第一摻雜類型的SiC襯底；

在SiC襯底上生長的第一摻雜類型的SiC外延層；

在SiC外延層里注入形成的第二摻雜類型的阱；

在阱內注入形成的第一摻雜類型源極；

第二摻雜類型歐姆接觸區域；

在SiC外延層表面的柵氧化層、柵極、隔離介質層、以及金屬源極；

和SiC襯底底部相接的金屬漏極；

其中：SiC外延層為第一摻雜類型的低摻雜區域，SiC襯底為第一摻雜類型的高摻雜區域；第二摻雜類型的阱為第二摻雜類型的中等摻雜區域，第二摻雜類型歐姆接觸區域為第二摻雜類型的高摻雜區域；從第二摻雜類型的阱區邊界到第一摻雜類型源極的接近表面部分，溝道摻雜從源極側到JFET區側逐漸降低，在JFET區附近等效摻雜降為0，同時源極附近的阱峰值摻雜濃度最淺，而從源極側到JFET區側逐漸變深；

表面溝道處雜質的摻雜濃度及注入深度均為漸變結構，摻雜濃度漸變范圍覆蓋1×10¹⁶-5×10¹⁸量級，深度為0~0.5μm。

2.根據權利要求1所述的漸變溝道的SiC MOSFET，其特征在于，第一摻雜類型為N型，第二摻雜類型為P型；或者第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型。

3.根據權利要求1所述的漸變溝道的SiC MOSFET，其特征在于，還包括第一摻雜類型的JFET區域，其用于實現與溝道低摻雜部分的補償。

4.一種根據權利要求1所述的漸變溝道的SiC MOSFET的自對準工藝，其特征在于，其基于多晶LOCOS工藝或者基于溝槽反刻工藝實現漸變溝道的SiC MOSFET的自對準。

5.根據權利要求4所述的自對準工藝，其特征在于，多晶LOCOS工藝中，利用多晶氧化在掩蔽作用下的橫向過程，形成漸變的SiO₂結構，從而在阱注入時形成相應的縱向差值，將該漸變轉移至SiC內部。

6.根據權利要求4所述的自對準工藝，其特征在于，溝槽反刻工藝中，利用對槽型結構內部淀積并反刻過程形成的弧形，制造漸變的硬掩模結構，用兩種硬掩模對阱注入阻擋的差值，將硬掩模的漸變轉移至SiC內部，兩種可行的硬掩模分別為SiN及SiO₂。