[发明专利]SiC双槽UMOSFET器件及其制备方法

权利要求书

1.一种SiC双槽UMOSFET器件的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1、选取SiC衬底；

步骤2、在所述SiC衬底连续表面生长漂移层、外延层及源区层；

步骤3、对所述源区层、所述外延层及所述漂移层进行刻蚀形成栅槽；

步骤4、对所述栅槽进行离子注入形成栅介质保护区；

步骤4包括：

利用自对准注入工艺，采用第一掩膜版，对所述栅槽进行Al离子注入在所述漂移层内形成所述栅介质保护区；

对所述栅槽进行Al离子注入在所述漂移层内形成所述栅介质保护区，包括：

先后采用450keV、300keV、200keV和120keV的注入能量，将注入剂量为7.97×10¹³cm^-2、4.69×10¹³cm^-2、3.27×10¹³cm^-2和2.97×10¹³cm^-2的Al离子，分四次注入到所述漂移层内形成所述栅介质保护区；

步骤5、对所述源区层、所述外延层及所述漂移层的两端进行刻蚀分别形成源槽，所述源槽深度大于所述栅槽的深度，所述栅槽位于两个所述源槽之间；

步骤6、对所述源槽进行离子注入形成源槽拐角保护区；

所述步骤6包括：

利用自对准注入工艺，采用第二掩膜版，对所述源槽进行Al离子注入在所述漂移层内形成所述源槽拐角保护区；

对所述源槽进行Al离子注入，包括：

采用450keV的注入能量、7.97×10¹³cm^-2的注入剂量，对所述源槽进行第一次Al离子注入；

采用300keV的注入能量、4.69×10¹³cm^-2的注入剂量，对所述源槽进行第二次Al离子注入；

采用200keV的注入能量、3.27×10¹³cm^-2的注入剂量，对所述源槽进行第三次Al离子注入；

采用120keV的注入能量、2.97×10¹³cm^-2的注入剂量，对所述源槽进行第四次Al离子注入；

步骤7、在所述栅槽内生长栅介质层及栅极层以形成栅极；

步骤8、钝化处理并制备电极以形成所述SiC双槽UMOSFET器件；

所述步骤8包括：

在包括所述栅极的衬底上表面生长钝化层；

利用刻蚀工艺，对所述栅极表面的所述钝化层进行刻蚀形成电极接触孔；

利用电子束蒸发工艺，在所述源槽和所述电极接触孔内生长金属材料形成源电极和栅电极，所述源槽内的源电极与所述外延层的界面和所述漂移层的界面形成肖特基接触；

利用电子束蒸发工艺，在衬底下表面生长金属材料形成漏电极以最终形成所述SiC双槽UMOSFET器件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2包括：

步骤21、利用外延生长工艺，在所述SiC衬底表面生长所述漂移层；

步骤22、利用外延生长工艺，在所述漂移层表面生长所述外延层；

步骤23、利用外延生长工艺，在所述外延层表面外延生长所述源区层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3包括：

利用ICP刻蚀工艺，采用第一掩膜版，对所述源区层表面进行刻蚀，在所述源区层、所述外延层及所述漂移层中形成所述栅槽。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5包括：

利用ICP刻蚀工艺，采用第二掩膜版，对所述源区层表面进行刻蚀，在所述源区层、所述外延层及所述漂移层中形成所述源槽。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7包括：

利用干氧工艺，在所述栅槽内生长SiO₂材料以形成所述栅介质层；

利用HWLPCVD工艺，在所述栅槽内生长多晶Si材料以形成所述栅极层。

6.一种SiC双槽UMOSFET器件，其特征在于，所述SiC双槽UMOSFET器件由权利要求1～5任一项所述的方法制备形成。