[发明专利]一种基于高k栅介质与低温欧姆接触工艺的SiC MOSFET的制备

权利要求书

1.一种基于高k栅介质与低温欧姆接触工艺的SiC MOSFET的制备方法，包括：

(1)将外延N型轻掺SiC层的SiC衬底清洗；

(2)在SiC衬底的外延层使用离子注入和退火的方式形成N+源区、P型沟道区和P+终端区；

(3)在外延层沉积高k栅介质层；

(4)在高k栅介质层表面沉积栅金属，并通过刻蚀对栅金属和介质进行图形化；

(5)在外延层沉积钝化层介质，并通过刻蚀图形化；

(6)在外延层和重掺衬底沉积低温欧姆接触金属层，退火形成欧姆接触；

(7)在外延层和重掺衬底加厚金属。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中SiC衬底厚度为200-400μm，掺杂浓度为1×10¹⁶-1×10²¹cm^-3；外延N型轻掺SiC层厚度为5-30μm，掺杂浓度为1×10¹⁴-1×10¹⁷cm^-3。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中离子注入的离子为N离子，P离子或Al离子；退火温度为1500-1900℃。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中高k栅介质为Al₂O₃、SiO₂、Si₃N₄、HfO₂、AlN、La₂O₅、AlON中的任意一种或其叠层结构；高k栅介质层厚度为5-80nm；沉积方法包括MOCVD，PECVD，ALD，MBE，电子束蒸发或者射频溅射。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(4)中栅金属为TiN，Ni，Al中的至少一种；沉积方法包括电子束蒸发或磁控溅射；刻蚀方法包括反应离子刻蚀或者H₂SO₄湿法腐蚀。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(5)中钝化层介质为SiO₂或者Si₃N₄；沉积方法包括LPCVD或者PECVD；刻蚀的方法包括括氟基RIE刻蚀，ICP刻蚀或者DHF湿法腐蚀。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(6)中在外延层和重掺衬底沉积低温欧姆接触金属层，退火形成欧姆接触为：依次沉积碳层1-50nm，镍层10-500nm，通过退火实现欧姆接触，其中沉积方法包括化学气相沉积、磁控溅射或者电子束蒸镀，退火温度为700-950℃。

8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(7)中加厚金属为Ti、Al、Ni中的任意一种或其叠层金属，加厚金属厚度为1-10μm。

9.一种如权利要求1所述方法制备得到的SiC MOSFET。

10.一种如权利要求1所述方法制备得到的SiC MOSFET的应用。