[发明专利]一种4H-SiC P型绝缘栅双极型晶体管的制备方法

权利要求书

1.一种4H-SiC P型绝缘栅双极型晶体管的制备方法，其包括：

步骤A，对完成N阱、P⁺、N⁺离子注入的4H-SiC P型外延片进行RCA清洗处理；

步骤B，在经清洗处理后的4H-SiC P型外延片的P漂移区上表面沉积厚度≥2μm的SiO₂层，并采用光刻胶掩膜作为保护，腐蚀所述SiO₂层，形成位于P漂移区上表面的离子注入掩膜和位于4H-SiC P型外延片的P⁺源区上表面的P⁺源区离子注入窗口，然后去除光刻胶掩膜；

步骤C，采用离子注入掩膜作为保护，通过P⁺源区离子注入窗口向4H-SiC P型外延片的P⁺源区注入铝离子，在P⁺源区离子注入窗口的正下方的P⁺源区的上方内侧形成含铝离子的P⁺⁺源区；

步骤D，腐蚀所述离子注入掩膜，在4H-SiC P型外延片的P漂移区上表面形成一层碳膜后，进行铝离子注入后的激活退火处理；

步骤E，通过栅氧工艺在4H-SiC P型外延片的P漂移区上表面生长栅氧化层，并在栅氧化层上表面沉积多晶硅，形成多晶硅层；

步骤F，采用光刻胶掩膜作为保护，刻蚀所述栅氧化层和多晶硅层，形成多晶硅栅电极和刻蚀后的多晶硅层，然后去除光刻胶掩膜；

步骤G，在P⁺源区、N⁺源区以及多晶硅栅电极的上表面沉积SiO₂，形成SiO₂层间介质钝化层；

步骤H，刻蚀所述SiO₂层间介质钝化层，形成位于含铝离子的P⁺⁺源区上表面以及其中间的N⁺源区上表面的发射极金属接触窗口；

步骤I，在发射极金属接触窗口上表面以及SiC N⁺衬底的底部下表面分别溅射金属镍层，然后通过欧姆接触退火处理，将含铝离子的P⁺⁺源区以及位于其中间的N⁺源区与发射极金属接触窗口上表面的金属镍层形成第一欧姆合金层，在SiC N⁺衬底的底部下表面形成第二欧姆合金层；利用光刻胶掩膜作为保护，腐蚀所述SiO₂层间介质钝化层上表面的金属镍，然后去除光刻胶掩膜；

步骤J，在第一欧姆合金层上表面和腐蚀后的SiO₂层间介质钝化层上表面进行金属加厚处理，形成第一金属加厚层，并在第二欧姆合金层下表面进行金属加厚处理，形成第二金属加厚层，制得所述4H-SiC P型绝缘栅双极型晶体管，

其中，所述含铝离子的P⁺⁺源区中铝离子的掺杂浓度≥2×10²⁰cm^-3。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤B中，采用BOE溶液腐蚀所述SiO₂层；所述BOE溶液为氟化铵和氢氟酸的质量比为7:1的混合溶液。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在步骤C中，所述含铝离子的P⁺⁺源区的厚度为40-60nm。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在步骤D中，采用BOE溶液腐蚀所述离子注入掩膜；所述碳膜的厚度≥30nm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述激活退火处理的温度为1600-1800℃。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述激活退火处理的时间为2-15min。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述激活退火处理在惰气气氛下进行。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述惰气为氩气。