[發明專利]一種場效應管及其制備方法

有效

• 申請號: 202110328230.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113097305B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 林河北;覃尚育;張澤清;葛立志
• 申請（專利權）人: 深圳市金譽半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

1.一種場效應管，其特征在于，包括：

碳化硅襯底；

形成在所述碳化硅襯底上的第一導電類型的第一外延層；

形成在所述第一外延層上的第二導電類型的第二外延層；

間隔形成在所述第二外延層內的第一注入區，其中，所述第二外延層包括第一子外延層和第二子外延層，所述第一子外延層位于所述第一注入區之間，所述第一子外延層與部分所述第二子外延層連接；

形成在所述第二子外延層之間并與所述第一子外延層對應設置的第二導電類型的第二注入區，以及形成在所述第二子外延層內并遠離所述第二注入區的第一導電類型的第三注入區；

貫穿所述第二外延層并延伸至所述第一外延層內的溝槽、形成在所述溝槽的側壁和所述溝槽的底部的氧化層、以及形成在所述氧化層上的多晶硅，所述溝槽與所述第一注入區、所述第二子外延層和所述第三注入區連接；

所述第一注入區包括第一導電類型的第一注入子區和第二導電類型的第二注入子區，所述第二注入子區位于所述第一注入子區之間，所述第二注入區與所述第一注入子區、所述第二注入子區交錯排列，其中，沿著溝槽的水平延伸方向上，部分所述第二子外延層位于所述第二注入區之間；在溝槽的水平延伸方向上分別形成間隔排列的第一注入子區以及位于所述第一注入子區之間的第二注入子區。

2.根據權利要求1所述的場效應管，其特征在于，所述第一注入區的摻雜濃度小于所述第三注入區的摻雜濃度，所述第二注入區的摻雜濃度大于所述第二外延層的摻雜濃度。

3.一種場效應管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供碳化硅襯底；

在所述碳化硅襯底上形成第一導電類型的第一外延層；

在所述第一外延層上形成第二導電類型的第二外延層；

在所述第二外延層內形成間隔排列的第一注入區，其中，所述第二外延層包括第一子外延層和第二子外延層，所述第一子外延層位于所述第一注入區之間，所述第一子外延層與部分所述第二子外延層連接；

在所述第二子外延層之間形成并與所述第一子外延層對應設置的第二導電類型的第二注入區，以及在所述第二子外延層內形成并遠離所述第二注入區的第一導電類型的第三注入區；

形成貫穿所述第二外延層并延伸至所述第一外延層內的溝槽、在所述溝槽的側壁和所述溝槽的底部形成氧化層、以及在所述氧化層上形成多晶硅，所述溝槽與所述第一注入區、所述第二子外延層和所述第三注入區連接；

其中，在所述第二外延層內的第一子外延層的兩側形成間隔排列的第一導電類型的第一注入區，包括：

在所述第二外延層的上表面間隔涂覆第一掩膜層，露出第二外延層的第一部分；

向所述第一部分多步注入第一導電類型離子、第二導電類型離子分別形成間隔排列的第一注入子區、位于所述第一注入子區之間的第二注入子區，所述第一注入區包括所述第一注入子區和所述第二注入子區，其中，沿著溝槽的水平延伸方向上，部分所述第二子外延層位于所述第二注入區之間；在溝槽的水平延伸方向上分別形成間隔排列的第一注入子區以及位于所述第一注入子區之間的第二注入子區；

其中，所述第一導電類型離子為砷，注入劑量在1E13～9E13之間，注入能量在80～500KeV之間。

4.根據權利要求3所述的場效應管的制備方法，其特征在于，所述在所述第二子外延層之間形成并與所述第一子外延層對應設置的第二導電類型的第二注入區，包括：

在所述第二外延層的上表面涂覆第二掩膜層，露出所述第二外延層的第二部分；

向所述第二部分注入第二導電類型離子形成間隔排列的第二注入區，所述第二注入區與所述第一子外延層對應設置。

5.根據權利要求4所述的場效應管的制備方法，其特征在于，所述第二導電類型離子為硼，注入劑量在1E15～5E15之間，注入能量在30～400KeV之間。

6.根據權利要求3所述的場效應管的制備方法，其特征在于，所述在所述第二子外延層內形成并遠離所述第二注入區的第一導電類型的第三注入區，包括：

在所述第二子外延層內注入第一導電類型離子形成注入結；

對所述注入結進行熱退火，激活注入雜質形成所述第三注入區。