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[发明专利]一种沟槽结势垒肖特基二极管及其制作方法-CN201710463915.X有效
发明人：董升旭;汤益丹;白云;申华军;杨成樾 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2017-06-19 - 公布日： 2020-03-06 - 主分类号： H01L21/329 文献下载
摘要：本发明提供一种沟槽结势垒肖特基二极管的制作方法，其中包括：步骤一、提供用于制作器件的衬底，并且在衬底正面生长外延层；步骤二、在外延层上制作场限环区和预备主结区，预备主结区用于提供第一离子注入；步骤三、在除场限环区以外的外延层上刻蚀结势垒凹槽，其中在预备主结区刻蚀主结凹槽，并对结势垒凹槽和主结凹槽进行第二离子注入；步骤四、在衬底背面制作欧姆接触；步骤五、在器件正面制作钝化层和肖特基接触；步骤六、在器件正面制作金属电极并进行钝化。本发明还提供一种沟槽结势垒肖特基二极管。本发明能够在有效屏蔽肖特基表面电场的同时降低主结电场聚集效应，纵向增加主结面积，提升耐压特性。
一种沟槽结势垒肖特基二极管及其制作方法

[发明专利]一种碳化硅双极结型晶体管-CN201610488399.1有效
发明人：郭飞;申华军;汤益丹;张有润;白云;杨成樾;宋凌云;柏思宇;彭朝阳 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2016-06-28 - 公布日： 2019-05-14 - 主分类号： H01L29/73 文献下载
摘要：一种碳化硅双极结型晶体管，该晶体管在发射极(1)台面边缘与基极(2)欧姆接触之间的外基区表面形成有一个肖特基接触结构，从而在所述外基区表面形成肖特基势垒。所述肖特基接触结构包括一基区及位于所述基区上的一金属层。本发明的碳化硅双极结型晶体管能够通过该肖特基接触结构阻止电子向表面处运动，抑制表面复合，提高器件的电流增益。
一种碳化硅双极结型晶体管

[发明专利]碳化硅金属氧化物半导体场效应管及其制作方法-CN201610794235.1有效
发明人：宋凌云;申华军;汤益丹;邓小川;白云;郭飞;柏思宇 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2016-08-31 - 公布日： 2019-02-12 - 主分类号： H01L21/336 文献下载
摘要：本发明提供一种碳化硅金属氧化物半导体场效应管及其制作方法。本发明通过离子注入在第三P阱区形成温度传感器P⁺离子注入区及温度传感器N⁺离子注入区，温度传感器P⁺离子注入区及温度传感器N⁺离子注入区形成PN结二极管。通过在碳化硅VDMOS器件P阱中集成PN结温度传感器，实现了碳化硅器件内部温度的即时检测，并且可以应用于高温时的温度检测，消除了传感器对于碳化硅VDMOS反向耐压的影响，最小化了版图开销，和现有的VDMOS制作工艺有良好的兼容性。
碳化硅金属氧化物半导体场效应及其制作方法

[发明专利]一种碳化硅MOSFET沟道自对准工艺实现方法-CN201510564659.4有效
发明人：唐亚超;申华军;彭朝阳;白云;汤益丹;李诚瞻;刘国友;刘新宇 -专利权人：中国科学院微电子研究所;株洲南车时代电气股份有限公司
申请日： 2015-09-07 - 公布日： 2018-07-20 - 主分类号： H01L21/336 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳化硅MOSFET沟道自对准工艺实现方法，包括：清洗碳化硅外延片；在所述碳化硅外延片上沉积第一层介质层；在所述第一层介质层上沉积第二层介质层；在所述第二层介质层上涂覆光刻胶，并光刻显影出初步的P型基区窗口；光刻胶掩膜刻蚀SiO2介质；以剩余光刻胶和SiO2组合掩膜刻蚀多晶硅，刻蚀完成后去除剩余光刻胶；以多晶硅为离子注入阻挡层，铝离子注入形成P型基区；在所述的多晶硅上沉积并刻蚀SiO2，形成侧墙掩膜；以多晶硅和侧墙为离子注入阻挡层，氮离子注入形成N+源区；去除SiO2及多晶硅，并形成P+离子注入阻挡层；铝离子注入形成P+接触区。本发明通过沉积多晶硅并形成侧墙作为P+接触区域阻挡层，避免该区域注入氮离子，不需要剥离工艺。
一种碳化硅 mosfet 沟道对准工艺实现方法

[发明专利]碳化硅MOSFET器件及其制作方法-CN201510574417.3有效
发明人：汤益丹;申华军;白云;周静涛;杨成樾;刘新宇;李诚瞻;刘国友 -专利权人：中国科学院微电子研究所;株洲南车时代电气股份有限公司
申请日： 2015-09-10 - 公布日： 2018-03-23 - 主分类号： H01L29/78 文献下载
摘要：本发明公开了一种优化P+区域的自对准碳化硅MOSFET器件及其制作方法。该自对准碳化硅MOSFET器件由多个相同元胞并联而成，且这些碳化硅MOSFET器件元胞是均匀排列的。该碳化硅MOSFET器件元胞包括两个源极、一个栅极、一个栅氧化层、两个N+源区、两个P+接触区、两个P阱、一个N‑漂移层、一个缓冲层、一个N+衬底、一个漏极和一个隔离介质层。本发明通过优化P+区域，形成良好的源极欧姆接触，降低导通电阻，同时短接源极与P阱，防止寄生NPN和PiN的寄生晶体管效应，可兼顾器件导通特性和击穿特性，可应用于高压、高频碳化硅MOSFET器件中。本发明采用自对准制造方法，简化工艺，精度控制沟道尺寸，可以制造横向和纵向功率MOSFET。
碳化硅 mosfet 器件及其制作方法

[发明专利]一种4H‑SiCUMOSFET栅槽的制作方法-CN201510164939.6有效
发明人：邓小川;李妍月;户金豹;申华军;萧寒;唐亚超;梁坤元;甘志 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2015-04-09 - 公布日： 2018-01-19 - 主分类号： H01L21/04 文献下载
摘要：本发明属于半导体功率器件技术领域。为了克服现有方法制作的SiC UMOSFET器件栅槽侧壁陡直性低、底部具有子沟槽及表面粗糙度高的缺点，提供一种4H‑SiC UMOSFET栅槽的制作方法。该方法包括首先在位于半导体衬底上的半导体外延层表面形成第一介质层，半导体外延层的材料为碳化硅；在第一介质层表面生长第二介质层；在第二介质层上涂覆光刻胶，以光刻胶为掩膜刻蚀第二介质层，形成栅槽区域窗口；去胶后，以第二介质层为掩膜刻蚀第一介质层；清除第二介质层，以第一介质层作为刻蚀栅槽掩膜，利用ICP技术对半导体外延层进行刻蚀栅槽，刻蚀气体包括SF6、O2及Ar，SF6和Ar的气体流量比例为21，O2含量为45％～50％；清除第一介质层形成U型栅槽；适用于制作SiC UMOSFET栅槽。
一种 sic umosfet 制作方法

[发明专利]一种SiC金属氧化物半导体晶体管及其制作方法-CN201410513040.6有效
发明人：霍瑞彬;申华军;白云 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2014-09-29 - 公布日： 2017-06-13 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种SiC金属氧化物半导体晶体管及其制作方法，该SiC金属氧化物半导体晶体管包括源极、栅极、SiO2氧化物介质、N+源区、P+接触区、优化掺杂的P阱、优化掺杂的主结、N‑外延层、缓冲层、N+衬底、漏极、优化掺杂的场限环、截止区和隔离介质。本发明提出的制备SiC金属氧化物半导体场效应晶体管器件的方法，能够通过较少能量组合的Al注入，形成优化浓度分布的P‑阱及终端结构的SiC金属氧化物半导体场效应晶体管器件，其制备工艺相对简单，并且可以兼顾器件导通特性和击穿特性。通过本发明制备的SiC金属氧化物半导体场效应晶体管器件，可用于功率开关电源电路，DC/DC、AC/DC、DC/AC变换器等。
一种 sic 金属氧化物半导体晶体管及其制作方法

[发明专利]一种碳化硅器件的栅槽制作方法-CN201510124930.2有效
发明人：邓小川;萧寒;户金豹;申华军;李妍月;唐亚超;甘志;梁坤元;张波 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2015-03-20 - 公布日： 2017-06-09 - 主分类号： H01L21/336 文献下载
摘要：本发明涉及半导体制造工艺，特别涉及一种碳化硅UMOS器件的栅槽制作方法。本发明的碳化硅器件的栅槽制作方法，主要是根据栅槽区域窗口对碳化硅外延片上的介质层进行刻蚀，在刻蚀中保留碳化硅上表面部分介质层，然后采用腐蚀工艺对该部分介质层进行腐蚀，使介质层与碳化硅外延片的接触区域形成圆滑的弧形，从而使碳化硅外延片在刻蚀后能形成侧壁陡直、无微沟槽且底脚圆滑的碳化硅栅槽结构。本发明的有益效果为，得到了侧壁陡直、无微沟槽且底脚圆滑的碳化硅栅槽结构，减小了槽栅底部的电场集中效应，提高了器件击穿性能和可靠性。本发明尤其适用于碳化硅器件栅槽结构制作。
一种碳化硅器件制作方法

[发明专利]一种氧化硅的各向异性湿法腐蚀工艺中控制倾角的方法-CN201510702260.8在审
发明人：杨成樾;申华军;吴佳;汤益丹;白云;李诚瞻;刘国友;刘新宇 -专利权人：中国科学院微电子研究所;株洲南车时代电气股份有限公司
申请日： 2015-10-26 - 公布日： 2016-01-06 - 主分类号： H01L21/311 文献下载
摘要：本发明公开了一种氧化硅的各向异性湿法腐蚀工艺中控制倾角的方法，该方法是在需要腐蚀的氧化硅层之上沉积一薄层氧化硅介质，通过调节该薄层氧化硅介质的致密度及厚度，实现对需要腐蚀的氧化硅层的侧向腐蚀速度控制，进而实现对需要腐蚀的氧化硅层的各向异性湿法腐蚀工艺中倾角的控制。该工艺方法简单，易于实现。而利用该方法制成的氧化硅介质作为抗刻蚀掩模为进一步控制刻蚀其它半导体材料的侧壁形貌提供了有效途径。
一种氧化各向异性湿法腐蚀工艺控制倾角方法

[发明专利]一种沟道自对准的碳化硅MOSFET结构及其制造方法-CN201510564708.4在审
发明人：唐亚超;申华军;白云;汤益丹;李诚瞻;刘国友;刘新宇 -专利权人：中国科学院微电子研究所;株洲南车时代电气股份有限公司
申请日： 2015-09-07 - 公布日： 2015-12-23 - 主分类号： H01L29/78 文献下载
摘要：本发明公开了一种沟道自对准的碳化硅MOSFET结构及其制造方法，所述碳化硅MOSFET结构P⁺接触在N⁺源台面之间的凹槽内，与P型基区多面接触；所述N^-外延片上，利用多晶硅掩膜离子注入形成P型基区；所述多晶硅上沉积SiO₂并刻蚀形成侧墙，利用自对准工艺在所述P型基区中注入形成N⁺源区；所述N⁺源区局部刻蚀至所述P型基区，在刻蚀区域离子注入形成P⁺接触；所述器件利用合金自对准工艺形成源漏欧姆接触；所述N⁺衬底的一端作为漏极，所述栅介质层的一端作为栅极，所述P⁺区和N⁺区的一端作为源极。本发明避免了使用剥离工艺以及金属作为离子注入阻挡层，同时与传统工艺相比可以减少一次光刻，提高P⁺接触区边界的精确度。
一种沟道对准碳化硅 mosfet 结构及其制造方法

[发明专利]碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管-CN201410643283.1有效
发明人：霍瑞彬;申华军;白云;汤益丹;刘新宇 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2014-11-10 - 公布日： 2015-03-11 - 主分类号： H01L29/78 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管，包括：源极(1)、栅极(2)、栅氧化层(3)、N⁺源区(4)、P⁺接触区(5)、P阱(6)、N^-外延层(7)、缓冲层(8)、N⁺衬底(9)、漏极(10)、隔离介质(11)和额外N型注入的JFET子区域(12)。本发明提出的碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管，通过部分额外N型注入器件的JFET区域，降低JFET区域电阻，同时满足沟道不被耗尽，尤其可应用于短沟道碳化硅MOSFET器件中。利用本发明制备的SiC金属氧化物半导体场效应晶体管器件，可用于功率开关电源电路，DC/DC、AC/DC、DC/AC变换器等。
碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管

[发明专利]一种场限环结终端结构的优化设计方法-CN201410671594.9有效
发明人：白云;申华军;汤益丹;杨成樾;王弋宇;于海龙;彭朝阳;刘新宇 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2014-11-21 - 公布日： 2015-03-11 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种场限环结终端结构的优化设计方法，涉及电力电子器件技术领域，解决了现有技术中场限环结终端结构优化设计较为复杂的问题。该方法包括：确定初始的场限环的环深、环浓度、环宽度和环个数；设定初始的场限环间距分布；将相邻的至少两个场限环分为一组，从内侧向外侧逐渐增加各组场限环内的间距；从外侧向内侧逐渐增加各场限环之间的间距；判断器件击穿时各场限环的电场分布是否均匀以及是否同时获得与器件电压等级要求对应的击穿电压；若是，则获得场限环结终端结构优化后的场限环间距分布；否则返回执行上述步骤。本发明适用于在场限环较多时对场限环结终端结构进行优化设计。
一种场限环结终端结构优化设计方法

[发明专利]一种插入层复合结构及其制作方法-CN201410671215.6在审
发明人：汤益丹;申华军;白云;周静涛;杨成樾;刘新宇 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2014-11-21 - 公布日： 2015-03-04 - 主分类号： H01L29/45 文献下载
摘要：本发明公开了一种插入层复合结构及其制作方法，涉及宽禁带材料欧姆接触形成技术领域，解决了现有技术中欧姆接触电阻率测量可重复性差、器件稳定性不强以及在宽禁带半导体材料上欧姆接触形成难、欧姆接触电阻率高的问题。所述插入层复合结构位于SiC衬底与金属盖层之间，包括采用特殊材料形成的电流输运层和特定元素组分配比的欧姆接触金属层；所述电流输运层位于SiC衬底之上，所述欧姆接触金属层位于电流输运层之上；所述插入层复合结构由所述欧姆接触金属层通过合金退火方式形成的特定化学成分配比的碳化物和硅化物扩散进入所述电流输运层混合而成。本发明适用于在宽禁带半导体材料上同时形成P型和N型欧姆接触，或者单独形成P型或N型欧姆接触。
一种插入复合结构及其制作方法

[发明专利]一种宽禁带功率器件场板的制造方法-CN201310567092.7有效
发明人：刘新宇;许恒宇;汤益丹;蒋浩杰;赵玉印;申华军;白云;杨谦 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2013-11-14 - 公布日： 2014-02-26 - 主分类号： H01L21/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种宽禁带功率器件场板的制造方法，包括：在功率半导体外延片衬底表面制作介质钝化层；采用光刻技术在该介质钝化层表面形成刻蚀窗口；采用刻蚀或腐蚀技术对该介质钝化层开孔，形成具有特定角度的斜面；在该具有特定角度的斜面上制作场板金属。利用本发明，不需要多步干法刻蚀，采用湿法腐蚀的方法，可以防止干法刻蚀过程中对半导体器件表面造成的损伤，且可以形成满足电场均匀分布要求的具有一定倾斜角度的场板斜面。
一种宽禁带功率器件制造方法

[发明专利]带有选择性截止层的碳化硅高温离子注入掩模的制造方法-CN201310559750.8有效
发明人：刘新宇;许恒宇;汤益丹;蒋浩杰;赵玉印;申华军;白云;杨谦 -专利权人：中国科学院微电子研究所
申请日： 2013-11-12 - 公布日： 2014-02-12 - 主分类号： H01L21/266 文献下载
摘要：本发明公开了一种带有选择性截止层的碳化硅高温离子注入掩模的制造方法，包括：清洗碳化硅衬底；在碳化硅衬底上采用热氧化的方法生长离子注入牺牲层薄膜；采用LPCVD方法在得到的离子注入牺牲层薄膜上生长用于控制刻蚀工艺的选择性截止层；采用外延或者生长的方法，在选择性截止层上形成绝缘介质掩蔽层；在绝缘介质掩蔽层上匀光刻胶，并光刻显影出选择性离子注入区域窗口；从选择性离子注入区域窗口对绝缘介质掩蔽层进行干法刻蚀或者腐蚀直至选择性截止层的表面；继续刻蚀或腐蚀直至离子注入牺牲层表面，并去掉光刻胶，获得超薄离子注入牺牲层薄膜。此种制作掩模的方法适用于碳化硅SBD、JBS二极管、MOSFET器件以及其他需要使用高温高能量离子注入的碳化硅器件。
带有选择性截止碳化硅高温离子注入制造方法

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