[发明专利]具有高沟道迁移率的SiCMOSFET及其制备方法

说明书

本发明提供了具有高沟道迁移率的SiCMOSFET及其制备方法，涉及SiCMOSFET器件技术领域，包括衬底，所述衬底上方依次设有N‑漂移层、N+漂移层和p+源区层，N‑漂移层、所述N+漂移层和所述p+源区层的内部由内至外依次设有栅极、氧化层、N型块和P型块，所述N+源区层的顶部设有源极金属层，所述衬底下方设有漏极金属层，通过在SiCMOSFET内部形成由N型块和P型块组成的隔离层对氧化层进行阻挡，减少沟道受到的界面粗糙散射的影响，同时还可以在沟道处形成一电子通道，达到提升沟道迁移率的效果。

技术领域

本发明涉及SiCMOSFET器件技术领域，具体涉及具有高沟道迁移率的SiCMOSFET及其制备方法。

背景技术

碳化硅(SiC)材料具有禁带宽度大、击穿场强高、介电常数小等独特的特性，使其在场效晶体管(MOSFET)的应用方面倍受青睐，但是由于SiC MOSFET器件的沟道迁移率较低，导致严重限制了SiCMOSFET器件的发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种具有高沟道迁移率的SiCMOSFET及其制备方法，通过在SiCMOSFET内部形成由N型块和P型块组成的隔离层对氧化层进行阻挡，减少沟道受到的界面粗糙散射的影响，同时还可以在沟道处形成一电子通道，达到提升沟道迁移率的效果。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

具有高沟道迁移率的SiCMOSFET，包括：衬底，所述衬底上方依次设有N-漂移层、N+漂移层和p+源区层，N-漂移层、所述N+漂移层和所述p+源区层的内部由内至外依次设有栅极、氧化层、N型块和P型块，所述N+源区层的顶部设有源极金属层，所述衬底下方设有漏极金属层。

为了更好的实现本发明技术方案，还采用了如下技术措施。

具有高沟道迁移率的SiCMOSFET的制备方法，包括以下步骤：

S1，在SiC衬底的顶部依次通过外延工艺生成N-漂移区和N+漂移层；

S2，在所述N-漂移区和所述N+漂移层上蚀刻出一凹槽a，采用外延工艺在该凹槽a的内部生成SiC层，并采用离子注入形成N型块；

S3，在所述N型块上蚀刻出一凹槽b，采用外延工艺在该凹槽b的内部生成SiC层，并采用离子注入形成P型块；

S4，在N+漂移层的上方采用通过外延工艺生成p+源区层；

S5，将p+源区层的上方用于蚀刻工艺，蚀刻出一由所述p+源区层至所述N-漂移层的凹槽c，所述凹槽c依次贯穿所述p+源区层、N型块和N-漂移层；

S6，采用通过低压热壁化学气相沉积法在凹槽c的表面沉积一层氧化层；

S7，在所述氧化层上设置栅极；

S8，在所述N+源区层上设置源极金属层；

S9，采用机械减薄的方式去掉所述衬底，在所述N-漂移层的底部设置漏极金属层。

进一步的，所述步骤S1中，所述N-漂移区的厚度为10μm，掺杂浓度为1×10¹⁴cm^-3～2×10¹⁴cm^-3。

进一步的，所述步骤S1中，所述N+漂移层的厚度为5μm，掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3～2×10¹⁷cm^-3。

进一步的，所述P型块和所述N型块的深度、厚度以及采用的注入能量和注入剂量均完全一致。

进一步的，所述p+源区层的厚度为3μm。