[发明专利]一种碳化硅沟槽型JFET的制作方法

权利要求书

1.一种碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

在SiC第一导电类型的衬底（710）上依次外延生长第一导电类型的漂移层（712）、第一导电类型的沟道层（713）和第一导电类型的帽子层（714）；

在帽子层（714）上淀积第一掩膜层（720），并在该第一掩膜层中形成掩膜图形；

将形成有掩膜图形的第一掩膜层作为掩膜，刻蚀所述帽子层（714）和沟道层（713）至所述漂移层（712）或略微进入所述漂移层（712），形成沟槽；

采用各向同性方法在所述沟槽底部、沟道侧壁和第一掩膜层（720）上淀积第二掩膜层（721）；

采用各向异性法刻蚀去除沟槽底部和第一掩膜层（720）上的第二掩膜层（721）；

对暴露的漂移层（712）进行离子注入，在漂移层（712）中形成第二导电类型的离子注入区（715）以与漂移层（712）形成pn二极管，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反；

去除剩余的第一掩膜层和第二掩膜层（721）以暴露帽子层、沟槽底部和沟道侧壁；

对得到的结构进行高温退火；

在暴露的帽子层（714）上、沟槽底部（715，716）和沟道侧壁上淀积隔离层（740）；

用光刻的方法至少部分地去除帽子层上和沟槽底部的隔离层，以至少部分地暴露每一帽子层和每一离子注入区；

分别在衬底（710）的远离漂移层（712）的一侧，暴露的帽子层和暴露的离子注入区上形成欧姆接触。

2.如权利要求1所述的碳化硅沟道型JFET的制作方法，其特征在于，该方法进一步包括在所述衬底（710）与所述漂移层（712）之间外延生长缓冲层（711）。

3.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述第一导电类型是n型，所述第二导电类型是p型；或者所述第一导电类型是p型，所述第二导电类型是n型。

4.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述漂移层（712）的掺杂浓度为1*10¹⁴-1*10¹⁶cm^-3，其厚度为5-100μm。

5.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述帽子层（714）的掺杂浓度大于1*10¹⁹cm^-3，其厚度大于100nm。

6.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述沟道层（713）的掺杂浓度大于或等于漂移层（712）的掺杂浓度，优选地大于漂移层并小于所述帽子层的掺杂浓度；优选地，掺杂浓度为1*10¹⁵-1*10¹⁷cm^-3；其厚度大于或等于500nm。

7.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述沟道层（713）的掺杂浓度为均匀分布、阶梯分布或连续变化的。

8.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述第一掩膜层（720）的材质为SiO₂或金属。

9.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述第一掩膜层（720）为SiO₂层，并且在所述刻蚀所述帽子层（714）和沟道层的步骤中，碳化硅对所述第一掩膜层（720）的选择比大于3:1，优选地大于10:1。

10.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述第二掩膜层（721）为SiO₂层或金属层，其厚度为50-250nm。

11.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述离子注入区的离子注入深度大于200nm，其注入离子的浓度大于1*10¹⁸cm^-3。

12.如权利要求1所述的碳化硅沟槽型JFET的制作方法，其特征在于，所述对得到的结构进行高温退火的步骤进一步包括:

在帽子层上、沟槽底部和沟道侧壁上形成退火保护层；

对得到的结构进行高温激活退火；

去除所述退火保护层。