[发明专利]一种集成JBS的沟槽型SiC晶体管的制造方法

说明书

本发明提供了一种集成JBS的沟槽型SiC晶体管的制造方法，包括在碳化硅衬底上形成漂移层，在漂移层上形成阻挡层，对阻挡层蚀刻、离子注入，以形成掩蔽层；在漂移层上重新形成阻挡层，并对阻挡层和漂移层蚀刻形成栅极区；氧化栅极区、蚀刻，形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上淀积栅极；重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻、淀积肖特基金属层；在肖特基金属层上淀积与源区同浓度SiC材料；重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻形成源区离子注入去，注入形成源区；在源区上形成源极金属层；重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻、淀积形成栅极金属层，除去阻挡层；在碳化硅衬底上淀积形成漏极金属层，在不损耗耐压特性的基础上降低了体二极管导通损耗。

技术领域

本发明涉及一种集成JBS的沟槽型SiC晶体管的制造方法。

背景技术

SiC器件的碳化硅(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。

然而由于SiC临界击穿场强特别高而栅氧质量较差，在槽栅型SiC MOSFET中，栅氧很容易被击穿，尤其是在槽角处，电场集中，电场强度极大，故需要解决槽角处的电场强度过大问题。同时由于器件在实际应用中经常有时间出现体二极管续流的情况，而传统的器件体二极管由于SiC材料特性，开启电压太高，造成了较大的损耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种集成JBS的沟槽型SiC晶体管的制造方法，采用了JBS结构，既有金半接触的低开启电压又有PN结的高耐压特性，在不损耗耐压特性的基础上降低了体二极管导通损耗。

本发明是这样实现的：一种集成JBS的沟槽型SiC晶体管的制造方法，包括：如下步骤：

步骤1：在碳化硅衬底上形成漂移层，之后在漂移层上形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻形成掩蔽层通孔，通过通孔对漂移层进行离子注入，以形成掩蔽层；

步骤2：在漂移层上重新形成阻挡层，并对阻挡层和漂移层蚀刻形成栅极区；

步骤3：氧化栅极区，并进行蚀刻，形成栅极绝缘层；

步骤4：在栅极绝缘层上淀积栅极；

步骤5：重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻形成肖特基金属区淀积窗口；

步骤6：淀积肖特基金属层；

步骤7：在肖特基金属层上淀积与源区同浓度SiC材料；

步骤8：重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻形成源区离子注入去，注入形成源区；

步骤9：在源区上淀积源区金属，形成源极金属层；

步骤10：重新形成阻挡层，并对阻挡层蚀刻栅极金属淀积区，淀积形成栅极金属层，除去阻挡层；

步骤11：在碳化硅衬底上淀积形成漏极金属层。

进一步地，所述掩蔽层为P+型，所述掩蔽层的截面为L型。

本发明的优点在于：

一、该沟槽型SiC MOSFET器件在栅极下方槽角处有掩蔽层，该掩蔽层在栅氧槽角，即栅氧电场强度最高处，该掩蔽层可以有效降低槽角处电场强度，提高栅氧可靠性；

二、在掩蔽层上方，构建了金属半导体基础，构建肖特基结，可以在MOS二极管导通期间降低导通压降，降低体二极管功耗；

三、同时该器件基本寄生的pn结二极管也参与导电，并能维持反向耐压；

四、该肖特基结与原本器件结构里存在的pn结一起构成JBS二极管，该二极管的形成消除了双极退化效应。

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是本发明一种集成JBS的沟槽型SiC晶体管的制造方法流程图一。