[发明专利]一种圆形栅纵向MOSFET功率器件的制造方法

说明书

本发明提供了一种圆形栅纵向MOSFET功率器件的制造方法，在SiC衬底上外延漂移层，之后形成阻挡层，对阻挡层蚀刻形成环形阱区通孔，离子注入形成阱区；重新形成阻挡层，对阻挡层蚀刻形成环形有源区通孔，离子注入形成源区；将阻挡层清除后在漂移层上生长氧化层，形成阻挡层，对阻挡层以及氧化层蚀刻形成环形源极金属区通孔，金属淀积形成源极金属层；重新形成阻挡层，并对阻挡层以及氧化层蚀刻形成肖特基金属区通孔，金属淀积形成肖特基金属层；重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻形成栅极区通孔，金属淀积形成栅极金属层；清除阻挡层，金属淀积形成漏极金属层；提高器件的电流密度，功率密度做高，充分发挥SiC器件宽禁带材料的特性。

技术领域

本发明涉及一种圆形栅纵向MOSFET功率器件的制造方法。

背景技术

SiC器件碳化硅(SiC)材料因其优越的物理特性，广泛受到人们的关注和研究。其高温大功率电子器件具备输入阻抗高、开关速度快、工作频率高、耐高温高压等优点，在开关稳压电源、高频加热、汽车电子以及功率放大器等方面取得了广泛应用。

然而其还存在阈值电压高、饱和电流时驱动电压高、材料缺陷较多、沟道迁移率较低、成本较高等技术、经济问题，严重制约着SiC功率器件的发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种圆形栅纵向MOSFET功率器件的制造方法，通过对器件结构的优化，来提高器件的电流密度，将器件体积做小，功率密度做高，充分发挥SiC器件宽禁带材料的特性。

本发明是这样实现的：一种圆形栅纵向MOSFET功率器件的制造方法，包括如下步骤：

步骤1、在SiC衬底上外延一层漂移层，在漂移层上形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻形成环形阱区通孔，通过环形通孔对漂移层进行离子注入，形成阱区；

步骤2、在漂移层上重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻形成环形有源区通孔，通过环形有源区通孔对阱区进行离子注入，形成源区；

步骤3、将阻挡层清除，之后在漂移层上生长氧化层，在氧化层上形成阻挡层，并对阻挡层以及氧化层蚀刻形成环形源极金属区通孔，通过源极金属区通孔进行源极金属淀积，形成源极金属层；

步骤4、重新形成阻挡层，并对阻挡层以及氧化层蚀刻形成肖特基金属区通孔，通过肖特基金属区通孔进行肖特基金属淀积，肖特基金属层；

步骤5、重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻形成栅极区通孔，通过栅极区通孔进行金属淀积，形成栅极金属层；清除阻挡层，之后在所述SiC衬底底部进行金属淀积，形成漏极金属层。

进一步地，还包括：

步骤6、栅极金属层上方淀积一层氧化层。

进一步地，所述SiC衬底为第一导电类型，所述漂移层为第一导电类型，所述阱区为第二导电类型，所述源区为第一导电类型。

本发明的优点在于：本发明源极金属层是呈环形分布在沟道的四周，当沟道打开时，电流可以从平面的每一个方向流向沟道，在沿着沟道流向漏极，圆形栅，在相同面积的情况下，圆形沟道与源极金属层接触面最大，可以更有效收集来自源极金属层的电流，提高单位面积的电流密度。

从源极金属层来的电流通过环形阱区栅控区域均流向中间的电流通道，然后实现电子从源极金属层到漏极金属层的电流通路。因为源极金属层到电流通路的接触面积为圆柱形，故电流密度可实现提升。

其圆形栅结构能实现相同接触面，圆形面积最大，但不会增加该器件的导通电阻。

由于采用了圆形栅结构，由于相同电流密度情况下，栅控面积减少，其栅电荷会减少，可以降低驱动功耗。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种圆形栅纵向MOSFET功率器件的制造方法的流程图。