[发明专利]碳化硅绝缘栅双极型晶体管的制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅绝缘栅双极型晶体管的制备方法，包括以下步骤：

(1)在P型SiC衬底硅面进行栅氧化，氧化层厚度为50～100nm；该P型SiC选用没有微管结构的P型衬底，其基平面位错为10⁴/cm^-3，衬底浓度为2×10¹⁴～1×10¹⁵cm^-3；

(2)采用低压化学气相淀积法在上述氧化层上依次淀积多晶硅和氮化硅，其中多晶硅厚度为2～6μm，氮化硅厚度约为100nm；

(3)在淀积有多晶硅和氮化硅的SiC衬底中间区域，刻蚀掉其氮化硅和多晶硅，形成阱区窗口；

(4)在阱区窗口用氮离子进行器件的N阱离子注入，注入剂量为5×10¹²cm^-2，注入能量为100～500Kev，形成N阱区；

(5)在所述阱区中间位置用氮离子进行N⁺体接触区的离子注入，注入剂量为5×10¹³～4×10¹⁴cm^-2，注入能量为100～300Kev；

(6)在阱区窗口两边边缘区域用铝进行器件发射极的P⁺离子注入，注入剂量5×10¹⁴cm^-2～2×10¹⁵cm^-2，注入能量为60～150Kev；

(7)在该SiC衬底的碳面进行集电极的N⁺离子注入，注入剂量为1×10¹⁴cm^-2～8×10¹⁴cm^-2，注入能量为100～300Kev；

(8)将所述P型SiC衬底进行高温退火，激活所有注入杂质；

(9)退火后去除衬底硅面上剩余的氮化硅和阱区氧化层，依次淀积金属层，即先淀积50nm厚的铝，再淀积200nm厚的镍，接着进行金属光刻与刻蚀，引出发射极与栅极，再在衬底的碳面淀积厚度为1μm的镍金属层，引出集电极；

(10)在高温下进行金属烧结，形成良好接触。

2.根据权利要求1所述的SiC IGBT制备方法，其特征在于步骤(1)所述的P型SiC衬底的氧化工艺，其采用干湿氧交替的氧化方式，其中干氧氧化在1200℃下氧化1～3h，湿氧氧化在950℃下氧化60～90分钟。

3.根据权利要求1所述的SiC IGBT制备方法，其特征在于步骤(2)所述的低压化学气相淀积工艺中所采用压强为150～300Pa。

4.根据权利要求1所述的SiC IGBT制备方法，其特征在于所述步骤(8)的高温退火，是在1600℃下氩气环境中退火15～30分钟。

5.根据权利要求1所述的SiC IGBT制备方法，其特征在于所述步骤(10)中的金属烧结，是在温度为800～1000℃下，烧结3～6分钟。