[发明专利]碳化硅双沟道型功率器件及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅双沟道型功率器件的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1：获取在N型碳化硅衬底并在所述N型碳化硅衬底的正面依次生长第一沟道层、中间接引电极层、第二沟道层以及欧姆接触层；

步骤S2：在所述欧姆接触层上，通过光刻工艺注入P型杂质，以形成位于所述欧姆接触层两端的杂质层；

步骤S3：在所述欧姆接触层上，通过光刻工艺从所述欧姆接触层至所述第一沟道层刻蚀出栅极槽，以使所述栅极槽的槽深至少超过所述第一沟道层所在位置，并在所述栅极槽内通过成长栅氧以及填充掺杂多晶硅以形成栅电极；

步骤S4：在所述欧姆接触层以及所述杂质层上，通过淀积隔离介质形成隔离所述栅电极与源电极的阻挡层；

步骤S5：在所述阻挡层上通过光刻工艺刻蚀出用于连接金属引线的连接部，并通过淀积金属工艺以及光刻工艺，形成栅电极与源电极的接触层；

步骤S6：通过蒸镀工艺在所述N型碳化硅衬底的背面淀积金属以形成金属层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述N型碳化硅衬底的掺杂浓度为2e15-2e18cm^-3。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在N型碳化硅衬底的正面依次生长第一沟道层、中间接引电极层、第二沟道层以及欧姆接触层还包括：

在所述N型碳化硅衬底的正面外延生长P型碳化硅，以形成所述第一沟道层，所述第一沟道层的P型碳化硅的掺杂浓度为1e16-1e18cm^-3，厚度为0.3-1.5um；

在所述第一沟道层上外延生长N型碳化硅，以形成所述中间接引电极层，所述中间接引电极层的N型碳化硅的掺杂浓度为1e15-1e17cm^-3，厚度为0.2-0.8um；

在所述中间接引电极层上外延生长P型碳化硅，以形成所述第二沟道层，所述第二沟道层的P型碳化硅的掺杂浓度为1e16-1e18cm^-3，厚度为0.3-1.5um；

在所述第二沟道层上外延生长N型碳化硅，以形成所述欧姆接触层，所述欧姆接触层的N型碳化硅的掺杂浓度为1e17-1e18cm^-3，厚度为0.2-0.8um。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述第一沟道层的P型碳化硅的掺杂浓度为1e17cm^-3，厚度为0.5um；

所述第二沟道层的P型碳化硅的掺杂浓度为1e17cm^-3，厚度为0.5um；

所述中间接引电极层的N型碳化硅的掺杂浓度为1e16cm^-3，厚度为0.3um；

所述欧姆接触层的N型碳化硅的掺杂浓度为1e18cm^-3，厚度为0.3um。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述欧姆接触层上，通过光刻工艺注入P型杂质，以形成位于所述欧姆接触层两端的杂质层还包括：

在所述欧姆接触层上淀积光刻胶并放入烘箱中进行前烘；

将前烘后的材料放入光刻机中，经过曝光、显影，得到光刻图案并放入烘箱中进行后烘；

将后烘后的材料放入离子注入机中对所述欧姆接触层上未被所述光刻图案遮蔽的位置进行多次注入P型杂质，以形成位于所述欧姆接触层两端的杂质层。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述欧姆接触层上，通过光刻工艺从所述欧姆接触层至所述第一沟道层刻蚀出栅极槽，以使所述栅极槽的槽深至少超过所述第一沟道层所在位置，并在所述栅极槽内通过成长栅氧以及填充掺杂多晶硅以形成栅电极还包括：

在所述欧姆接触层上，通过光刻工艺从所述欧姆接触层至所述第一沟道层刻蚀出栅极槽，以使所述栅极槽的槽深超过所述第一沟道层所在位置0.5-1.0um；

对所述栅极槽的底部进行填充，以形成氧化层，利用湿法刻蚀工艺去除多余的所述氧化层，再进入炉管生长栅氧，以形成所述栅氧层；

对所述栅极槽内除所述栅氧层外的区域填充掺杂多晶硅，通过研磨工艺研磨平整，以形成所述栅电极。