[發明專利]碳化硅功率金屬氧化物半導體場效應晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 202211118851.7
• 申請日: 2022-09-15
• 公開（公告）號: CN115440822B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 李振道;孫明光
• 申請（專利權）人: 江蘇應能微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/165;H01L21/336
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.碳化硅功率金屬氧化物半導體場效應晶體管，其特征在于，包括?N?型碳化硅外延層（1）、鋁P阱（2）、N型純硅外延層（3）、第一硼P阱（4-1）、第二硼P阱（4-2）、柵極氧化層（5）、多晶硅層（6）、介電質層（7）以及源極金屬層（8），所述N型碳化硅外延層（1）內頂部兩側各設有一個鋁P阱（2），所述N型碳化硅外延層（1）外頂部設有源極金屬層（8），所述源極金屬層（8）和N型碳化硅外延層（1）之間設有介電質層（7），所述介電質層（7）底部部分設有柵極氧化層（5），所述介電質層（7）底部部分設有多晶硅層（6），所述柵極氧化層（5）兩側均設有第一硼P阱（4-1），所述第一硼P阱（4-1）相對兩端底部均連接有第二硼P阱（4-2），所述第二硼P阱（4-2）和N型碳化硅外延層（1）內頂部的鋁?P?阱（2）接觸，所述第一硼?P?阱（4-1）和?N?型碳化硅外延層（1）之間設有N型純硅外延層（3）；

所述鋁?P?阱（2）以鋁所注入而成，整體濃度為?1～4?乘?10?的?14?次方atoms/cm²；

所述N?型純硅外延層（3）高度為?3-7um；

所述第一硼?P?阱（4-1）和第二硼?P?阱（4-2）為硼所注入而成，整體濃度為?1～3?乘10?的?13?次方atoms/cm²；

碳化硅功率金屬氧化物半導體場效應晶體管的制備方法，包括以下步驟：s1、在碳化硅外延片以一層光刻定義離子注入區域后，以鋁離子注入工

藝并經過?1500℃-1700℃高溫氮氣處理后完成?P-阱區；

s2?、以?1000?℃?-1200?℃?的長晶工藝完成純硅外延片后，?硼離子以600keV-800keV的能量注入進入純硅外延片內；

s3、再以一道光刻定義區域后，硼離子再次以?800keV-1200keV?的能量注入進入純硅外延片內；

s4、一層光刻加以干蝕刻工藝在純硅上刻蝕出柵極溝槽；

s5、600℃-900℃的溫度環境下完成柵極氧化層，并填入多晶硅層；s6、后續填上介電質層后，以光刻工藝定義并蝕刻出金屬接觸孔；s7、沉積鋁金屬后完成最后結構。

2.根據權利要求?1?所述的碳化硅功率金屬氧化物半導體場效應晶體管，

其特征在于：所述柵極氧化層（5）厚度為?0.05-0.15um。

3.根據權利要求?1?所述的碳化硅功率金屬氧化物半導體場效應晶體管，其特征在于：所述多晶硅層（6）高度為?2-3um。

4.根據權利要求?1?所述的碳化硅功率金屬氧化物半導體場效應晶體管，其特征在于：所述介電質層（7）高度為?0.5-1um。

5.根據權利要求?1?所述的碳化硅功率金屬氧化物半導體場效應晶體管，其特征在于：所述源極金屬層（8）高度為?3-4um。