[发明专利]一种集成低势垒JBS的SiC-MOS器件的制备方法

权利要求书

1.一种集成低势垒JBS的SiC-MOS器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对SiC衬底和SiC外延层进行清洗并且干燥；

S2、在SiC外延层表面上进行铝离子注入，形成P-well阱区；

S3、在P-well阱区上表面进行氮离子注入，形成源极接触n+区域；

S4、在P-well阱区与源极接触n+区域边缘之间进行铝离子注入，形成源极接触P+区域，其中源极接触P+区域的一个侧面与P-well阱区重合，另一侧面与源极接触n+区域部分重叠，重叠区域宽度0.2μm；

S5、对注入的杂质离子进行高温激活；

S6、栅极沟槽的刻蚀；

S7、对SiC衬底、SiC外延层以及栅极沟槽进行表面处理，使表面干净、平滑，并且在SiC外延层上表面及栅极沟槽表面进行干氧氧化，形成厚度50nm的SiO₂绝缘栅介质层，并且在SiO₂绝缘栅介质层上通过低压热壁化学气相淀积法淀积形成磷离子掺杂浓度为1×10²⁰cm^-3，厚度为800nm的栅电极层；

S8、对SiO₂绝缘栅介质层以及栅电极层进行光刻、刻蚀，仅保留有栅极沟槽内部的SiO₂绝缘栅介质层以及栅电极层；

S9、隔离介质层的淀积、光刻与刻蚀；

S10、通过lift-off工艺溅射金属Ni淀积源极欧姆接触金属；

S11、通过lift-off工艺溅射金属Ni淀积背面漏极欧姆接触金属；

S12、高温合金化，使源极欧姆接触金属与背面漏极欧姆接触金属形成良好欧姆接触；

S13、通过lift-off工艺在表面淀积高势垒肖特基金属颗粒层，颗粒相对均匀分散的分布在表面，厚度为1-2层颗粒，然后再淀积低势垒肖特基金属层，之后在850℃温度，氮气保护下进行快速热退火处理，形成高低势垒双金属肖特基接触；

S14、表面钝化层的淀积与光刻、刻蚀，并且高温回流；

S15、栅极金属以及连接金属的淀积以及光刻刻蚀，形成栅极金属，完成制备。

2.根据权利要求1所述的一种集成低势垒JBS的SiC-MOS器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、通过低压热壁化学气相淀积法在SiC外延层正面淀积一层厚度为1.5μm的Al作为P-well阱区离子注入的阻挡层，通过光刻和刻蚀形成P-well阱区注入区；

S22、在650℃的温度下对SiC外延层正面进行多次次Al离子注入，在P-well阱区注入区形成深度为0.6μm，掺杂浓度为3×10¹⁸cm^-3P-well阱区；

S23、采用磷酸去除SiC外延层正面的Al，并且清洗干燥。

3.根据权利要求1所述的一种集成低势垒JBS的SiC-MOS器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、通过低压热壁化学气相淀积法在SiC外延层正面淀积一层厚度为1μm的Al作为源极接触n+区域离子注入的阻挡层，通过光刻和刻蚀形成源极接触n+区域注入区；

S32、在500℃的温度下对SiC外延层正面进行多次氮离子注入，在源极接触n+区域注入区形成深度为0.3μm，掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3的源极接触n+区域；

S33、采用磷酸去除碳化硅样片正面的Al，并且清洗干燥。

4.根据权利要求1所述的一种集成低势垒JBS的SiC-MOS器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41、通过低压热壁化学气相淀积法在SiC外延层正面淀积一层厚度为1.5μm的Al作为源极接触P+区域离子注入的阻挡层，通过光刻和刻蚀形成源极接触P+区域注入区；

S42、在650℃的温度下对SiC外延层正面进行多次Al离子注入，在源极接触P+区域注入区形成深度为0.3μm，掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3的源极接触P+区域；

S43、采用磷酸去除SiC外延层正面的Al，并且清洗干燥。