[发明专利]半绝缘外延的碳化硅及相关的宽带隙晶体管

权利要求书

1.一种制造半绝缘外延层的方法，包括：

向衬底或在所述衬底上形成的第一外延层注入硼离子，以在所述 衬底的表面上或所述第一外延层的表面上形成注入硼的区域；

在所述衬底的所述注入硼的区域上或在所述第一外延层的所述注 入硼的区域上生长第二外延层；以及

当在所述衬底的表面上形成注入硼的区域时，使所述注入硼的区 域中的硼扩散进入所述第二外延层内，以在所述第二外延层中形成与 硼相关的D中心，从而形成半绝缘外延层，或者当在所述第一外延层 的表面上形成注入硼的区域时，使所述注入硼的区域中的硼扩散进入 所述第一外延层和所述第二外延层内，以在所述第一外延层和所述第 二外延层中形成与硼相关的D中心，从而形成半绝缘外延层，

其中，所述衬底为SiC衬底，所述第一外延层和所述第二外延层 均为SiC外延层。

2.根据权利要求1的方法，其中向所述衬底或所述第一外延层注 入硼离子的步骤包括用能量在80KeV到160KeV之间的硼离子轰击。

3.根据权利要求1的方法，其中向所述衬底注入硼离子的步骤包 括向p型碳化硅衬底注入。

4.根据权利要求1的方法，其中向所述第一外延层注入硼离子的 步骤包括向n型碳化硅外延层注入。

5.根据权利要求1的方法，其中生长所述第二外延层的步骤包括 在1500℃到1700℃之间的温度下生长所述第二外延层。

6.根据权利要求1的方法，其中生长所述第二外延层的步骤包括 在1小时到3小时之间的时间内生长所述第二外延层。

7.根据权利要求1的方法，其中生长所述第二外延层的步骤包括 生长n型第二外延层。

8.根据权利要求1的方法，进一步包括在形成在所述第一外延层 的表面上的所述注入硼的区域上施加掩模材料，以在所述第一外延层 的表面上限定出被掩盖的区域和未被掩盖的区域。

9.根据权利要求8的方法，进一步包括在所述第一外延层的所述 未被掩盖的区域中以及所述注入硼的区域的所述未被掩盖的区域中形 成沟槽。

10.根据权利要求9的方法，进一步包括在所述沟槽形成之后， 除去所述掩模材料，并且在所述第一外延层和所述注入硼的区域上生 长所述第二外延层。

11.根据权利要求10的方法，其中在所述第一外延层和所述注入 硼的区域上生长所述第二外延层的步骤包括填充所述沟槽，并且使所 述第二外延层在所述沟槽之上平坦化。

12.根据权利要求10的方法，其中在所述第二外延层生长于所述 第一外延层上的过程中，所述注入硼的区域中的硼扩散进入所述第一 外延层和所述第二外延层，以形成所述半绝缘外延层。

13.一种制造半绝缘外延层的方法，包括：

向在衬底上形成的外延层注入硼离子，以在所述外延层的表面上 形成注入硼的区域；

使所述注入硼的区域中的硼扩散进入所述外延层内，以在所述外 延层中形成与硼相关的D中心，从而形成半绝缘外延层；以及

在形成所述半绝缘外延层之后，除去所述注入硼的区域，

其中，所述衬底为SiC衬底，所述外延层为SiC外延层。

14.根据权利要求13的方法，其中除去所述注入硼的区域的步骤 包括对所述注入硼的区域进行蚀刻。