[发明专利]注入增强型SiC PNM-IGBT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种注入增强型SiC PNM-IGBT 器件的制备方法，其特征在于，包括：

选取N型SiC衬底；

利用热壁LPCVD工艺在所述SiC衬底连续生长过渡层、第一漂移层、缓冲层、集电层；

利用CMP工艺，去除所述SiC衬底和所述过渡层；

利用反应离子刻蚀工艺刻蚀所述第一漂移层，形成第一沟槽，利用热氧化工艺在所述第一沟槽生长第一氧化层；

利用热壁LPCVD工艺在所述第一漂移层和所述第一氧化层表面生长第二漂移层；

利用热壁LPCVD工艺在所述第二漂移层生长P型阱区，在所述P型阱区形成P+接触区和N+发射区；

利用反应离子刻蚀工艺刻蚀所述第二漂移层和所述第一氧化层，形成第二沟槽以制备出埋氧化层；其中，所述第二沟槽的宽度小于所述第一沟槽的宽度；

利用热氧化工艺在所述第二沟槽生长第二氧化层，利用CVD工艺在所述第二氧化层生长多晶硅；

淀积金属层形成发射极和集电极。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用热壁LPCVD工艺在所述SiC衬底连续生长过渡层、第一漂移层、缓冲层、集电层，包括：

利用热壁LPCVD工艺在所述SiC衬底生长厚度为10~30μm的过渡层；

利用热壁LPCVD工艺在所述过渡层生长厚度为100~200μm，氮离子掺杂浓度为1×10¹⁴~1×10¹⁵cm^-3的第一漂移层；

利用热壁LPCVD工艺在所述第一漂移层生长厚度为1~10μm，氮离子掺杂浓度1×10¹⁶~1×10¹⁸cm^-3的缓冲层；

利用热壁LPCVD工艺在所述缓冲层生长厚度为3~5μm，铝离子掺杂浓度1×10¹⁸~1×10²⁰cm^-3的集电层。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用热氧化工艺在所述第一沟槽生长第一氧化层，包括：

在所述第一沟槽中持续生长所述第一氧化层，直至所述第一氧化层的深度与所述第一漂移层平齐；

去除所述第一漂移层上的所述第一氧化层；

对所述第一沟槽和所述第一漂移层进行平坦化处理。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二漂移层的厚度为1~20μm，氮离子掺杂浓度为1×10¹⁴~1×10¹⁵cm^-3。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用热壁LPCVD工艺在所述第二漂移层生长P型阱区，在所述P型阱区形成P+接触区和N+发射区，包括：

利用热壁LPCVD工艺在所述第二漂移层生长深度为0.5~2μm、铝离子掺杂浓度1×10¹⁷~1×10¹⁸cm^-3的所述P型阱区；

利用离子注入工艺在所述P型阱区形成深度为0.1~0.5μm、铝离子掺杂浓度1×10¹⁹~1×10²¹cm^-3的所述P+接触区；

利用离子注入工艺在所述P型阱区形成深度为0.1~0.5μm、氮离子掺杂浓度1×10¹⁸~1×10²⁰cm^-3的所述N+发射区。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述埋氧化层位于所述第二沟槽的两侧。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，淀积金属层形成发射极，包括：

在整个器件表面淀积光刻胶，显影形成发射极欧姆接触金属窗口，在整个器件表面淀积Ni/Ti/Al合金，利用超声剥离工艺形成发射极欧姆接触金属层；

在900℃温度下，氮气气氛中退火5分钟形成所述发射极。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，淀积金属层形成集电极，包括：

在所述集电层下表面淀积Ti/Al合金形成集电极接触金属；

在1050℃温度下，氮气气氛中退火3分钟形成所述集电极。