[发明专利]一种碳化硅器件制备工艺和碳化硅MOS器件

说明书

本发明涉及碳化硅半导体领域，公开一种碳化硅器件制备工艺和碳化硅MOS器件，包括以下结构：N+衬底层；N‑外延层，设于N+衬底层上表面；漏极层，设于N+衬底层下表面；场氧化层，包括第一场氧化层和第二场氧化层，其中第一场氧化层上设有栅极层，第二场氧化层上设有第一金属层；栅极层和第一场氧化层的外部覆盖有第一电容介质层，第一电容介质层上设有第一ILD层；第二场氧化层和第一金属层的外部覆盖有第二电容介质层，第二电容介质层上设有第二金属层，第二金属层外部覆盖有第二ILD层，第二ILD层设于第二电容介质层上表面。通过栅极和电容介质层的布图，实现增加MOS结构中并联电容结构，利用电容来吸收外部信号导致的电压电流振荡，进而EMI提升性能。

技术领域

本发明涉及碳化硅半导体技术领域，尤其涉及一种碳化硅器件制备工艺和碳化硅MOS器件。

背景技术

基于高击穿场强，大禁带宽度，高热导率和高电子饱和漂移速率这些优良的物理和电学特性，SiC成为制造高温﹑大功率﹑低功耗电子器件的理想材料。碳化硅功率器件已成为半导体行业发展的热点方向。运用碳化硅材料制成的功率器件在高频条件下，会产生大量热同时导致电压电流振荡严重，产生较高的dv/dt和di/dt，导致产品出现EMI不合格的情况，影响了碳化硅器件的应用。现有技术中在应用电路中附加电路元器件抑制干扰，包括：1）配置门极电阻Rg：增大门极电阻能有效的增大开关时间并降低电压电流过冲和振荡。增大门极电阻能有效的增大开关时间并降低电压电流过冲和振荡，但由此带来的开关损耗增加不可忽视，通过这一手段解决EMC问题，就无法体现出碳化硅器件的优秀的开关特性，不适用于对碳化硅器件开关特性要求较高的场合。2）配置RC吸收电路：该方案通过在器件漏源极并联RC吸收电路来吸收开关振荡。该方案通过在器件漏源极并联RC吸收电路来吸收开关振荡，属于一种被动解决方案，且增加了过多的元器件不利于产品使用。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供一种碳化硅MOS器件。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种碳化硅MOS器件，包括以下结构：

N+衬底层；

N-外延层，设于N+衬底层上表面；

漏极层，设于N+衬底层下表面；

场氧化层，包括第一场氧化层和第二场氧化层，其中第一场氧化层上设有栅极层，第二场氧化层上设有第一金属层；

栅极层和第一场氧化层的外部覆盖有第一电容介质层，第一电容介质层上设有第一ILD层；

第二场氧化层和第一金属层的外部覆盖有第二电容介质层，第二电容介质层上设有第二金属层，第二金属层外部覆盖有第二ILD层，第二ILD层设于第二电容介质层上表面。

优选的，碳化硅MOS器件还包括两组N/P嵌套结构，N/P嵌套结构设置于N-外延层上部，两组N/P嵌套结构上表面与第一电容介质层和第一场氧化层接触，其中一N/P嵌套结构与第二电容介质层接触。

优选的，所述第一场氧化层和第二场氧化层为SiO层。

优选的，所述第一ILD层和第二ILD层为SiN层。

优选的，所述第一电容介质层和第二电容介质层为SiO层。

同时，提供一种碳化硅器件制备工艺，包括以下步骤：

1）在碳化硅在N+衬底上生长碳化硅N-外延层；

2）沉积场氧化层，并回刻得到第一场氧化层和第二场氧化层；

3）通过栅氧、多晶硅淀积回刻在第一场氧化层上表面形成栅极层，在第二场氧化层上表面形成第一金属层；

4）淀积电容介质层，回刻，在第一场氧化层和栅极层的外部形成第一电容介质层，在第二场氧化层和第一金属层的外部形成第二介质层；

5）在第二电容介质层上制备第二金属层，淀积第一ILD层和第二ILD层并回刻，注孔；