[发明专利]一种MOSFET及其制造方法

说明书

本发明提供一种MOSFET及其制造方法，制造方法包括：提供基底，在基底的表面上形成有掩膜层，掩膜层包括自下而上层叠的第一介质层和第二介质层，第一介质层和第二介质层为不同的材料层，在第一介质层中形成有第一开口，在第二介质层中形成有第二开口，第二开口露出第一开口，且第二开口的尺寸大于第一开口的尺寸，在基底与第一开口相对的区域内形成有掺杂区，其中，第一开口基于光刻和刻蚀工艺形成的；以第二介质层为掩膜，刻蚀第一介质层，以在第一介质层和第二介质层中形成第二开口；以第一介质层和第二介质层为掩膜，通过第二离子注入，在掺杂区的外侧形成阱区，其中阱区具有第一导电类型。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种MOSFET及其制造方法。

背景技术

作为第三代半导体材料的代表，碳化硅(silicon carbide，SiC)具有禁带宽度大、高击穿电场、高饱和电子漂移速率、高热导率、良好的化学稳定性以及极强的抗辐射能力等出色性能，可以在高温、高压、大电流、高频的领域中得到广泛的应用。

碳化硅MOSFET其击穿临界电场差不多是硅的10倍，碳化硅MOSFET取代高压硅IGBT器件在应用中具有更高的带宽，更低的损耗以及更高的工作温度。不过，由于碳化硅材料的杂质扩散系数相当低，掺杂区域形成只能通过多次注入后高温退火，比较难实现自对准工艺，多次光刻注入工艺导致器件的生产制造工艺复杂，器件具有较高的生产制造成本，另外，器件的元胞尺寸、均流性以及沟道电阻等性能都将受限制于光刻对准精度。

鉴于上述问题的存在，有必要提出一种新的MOSFET及其制造方法。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对目前存在的问题，本发明提供一种MOSFET的制造方法，所述制造方法包括：提供基底，在所述基底的表面上形成有掩膜层，所述掩膜层包括自下而上层叠的第一介质层和第二介质层，所述第一介质层和所述第二介质层为不同的材料层，在所述第一介质层中形成有第一开口，在所述第二介质层中形成有第二开口，所述第二开口露出所述第一开口，且所述第二开口的尺寸大于所述第一开口的尺寸，在所述基底与所述第一开口相对的区域内形成有掺杂区，其中，所述第一开口基于光刻和刻蚀工艺形成的；

以所述第二介质层为掩膜，刻蚀所述第一介质层，以在所述第一介质层和所述第二介质层中形成所述第二开口；

以所述第一介质层和所述第二介质层为掩膜，通过第二离子注入，在所述掺杂区的外侧形成阱区，其中所述阱区具有第一导电类型。

在一个示例中，形成所述掩膜层的方法，包括以下步骤：

在所述基底上依次沉积第一介质层、第二介质层和第三介质层，作为掩膜层，所述第一介质层和所述第二介质层为不同的材料层，所述第三介质层与所述第二介质层具有不同的材料；

通过光刻和刻蚀在所述掩膜层中形成第一开口，其中，所述第一开口露出所述基底的部分表面；

通过湿法刻蚀的方法，自所述第一开口中露出的第二介质层的侧壁向所述第一开口的外侧回蚀刻部分宽度的所述第二介质层，以在所述第二介质层中形成第二开口，其中，所述湿法刻蚀对所述第二介质层的刻蚀速率大于对所述第一介质层的刻蚀速率；

去除所述第三介质层。

在一个示例中，形成所述掺杂区的方法，包括：

在形成所述第一开口之后，所述湿法刻蚀之前，或者，在所述湿法刻蚀之后，以所述掩膜层为掩膜，进行第一离子注入，以在与所述第一开口相对的基底的部分区域内形成掺杂区，其中所述掺杂区具有第一导电类型。