[发明专利]一种具有部分高掺杂沟道4H-SiC金半场效应管的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有部分高浓度掺杂沟道4H‑SiC金半场效应管的制备方法；旨在提供能够提高输出电流和器件跨导，改善频率特性的一种具有部分高浓度掺杂沟道的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管；采用的技术方案为：在4H‑SiC半绝缘衬底上形成P型缓冲层；在P型缓冲层上形成N型沟道层；N型沟道层形成N⁺型帽层；在N⁺型帽层上形成隔离区和有源区；对有源区加工形成源电极和漏电极；对源电极和漏电极之间的N⁺型帽层进行加工，形成凹沟道区域；对凹沟道区域正下方区域进行重掺杂；对源电极和漏电极之间的凹沟道进行加工，形成栅区域；对栅区域进行加工，形成栅区域；对所形成的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管表面进行加工，形成电极压焊点，完成器件的制作。

主权项

一种具有部分高掺杂沟道4H‑SiC金半场效应管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)对4H‑SiC半绝缘衬底(1)进行清洗，以去除衬底表面污物；步骤2)在4H‑SiC半绝缘衬底(1)上外延生长0.5μm厚的SiC层，同时经乙硼烷B₂H₆原位掺杂，形成浓度为1.4×10¹⁵cm^‑3的P型缓冲层(2)；步骤3)在P型缓冲层(2)上外延生长0.4μm‑0.5μm厚的SiC层，同时经N₂原位掺杂，形成浓度为3×10¹⁷cm^‑3的N型沟道层(3)；步骤4)在N型沟道层(3)上外延生长0.2μm厚的SiC层，同时经N₂原位掺杂，形成浓度为2.0×10¹⁹cm^‑3的N⁺型帽层；步骤5)在N⁺型帽层上依次进行光刻和隔离注入，形成隔离区和有源区；步骤6)对有源区依次进行源漏光刻、磁控溅射、金属剥离和高温合金，形成0.5μm长的源电极(6)和漏电极(7)；步骤7)对源电极(6)和漏电极(7)之间的N⁺型帽层进行光刻、刻蚀，形成凹沟道区域，即左侧沟道(8)和右侧沟道(9)；步骤8)在凹沟道上依次进行光刻和隔离注入，对凹沟道区域正下方N型沟道区域进行重掺杂，形成沟道重掺杂区域(11)；步骤9)对源电极(6)和漏电极(7)之间距离源极帽层内侧0.5μm的凹沟道进行光刻、刻蚀，刻蚀厚度为0.05μm，刻蚀长度为0.35μm，形成栅区域；步骤10)对栅区域进行光刻、磁控溅射和金属剥离，形成0.7μm长的栅区域(10)；步骤11)对所形成的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管表面进行钝化、反刻，形成电极压焊点，完成器件的制作。