一种短沟道碳化硅MOSFET器件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种短沟道碳化硅MOSFET器件及其制造方法，该器件包括碳化硅衬底、位于碳化硅衬底之上的碳化硅外延层、位于碳化硅外延层之上的栅介质层、位于栅介质层之上的层间介质层，在碳化硅衬底的背部沉积金属形成漏极接触，在碳化硅外延层与栅介质层之间由下往上设有P阱2区和P阱1区，在P阱1区中设有P型和N型杂质离子区，在栅介质层上设有栅极，在层间介质层上沉积金属层以形成源极。该器件的制造方法中利用P阱2的氧化层制作侧墙，使N+源区自对准P阱2以形成沟道长度L，避免工艺误差对沟道长度的影响，并节省了一次N+光刻，可有效降低导通电阻，极大地降低器件成本，同时也能改善器件参数和性能的一致性。

A short channel silicon carbide MOSFET and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种短沟道碳化硅MOSFET器件及其制造方法
本专利技术涉及碳化硅MOSFET器件
，尤其涉及一种通过自对准制造方法来实现短沟道碳化硅MOSFET器件。
技术介绍
由于N型及P型杂质在碳化硅中的扩散系数极小，因此无法像制作硅基MOSFET一样，通过N阱或P阱的横向扩散来实现沟道自对准。目前传统方法的碳化硅MOSFET器件主要采用非自对准工艺进行制作，工艺主要流程如下：①在N型碳化硅外延上淀积氧化层（后续称之为hardmask），P+光刻，并刻蚀氧化层，去胶，然后注入P型杂质形成P+接触，去除hardmask；②淀积氧化层，P阱光刻，并刻蚀氧化层，去胶，然后注入P型杂质形成P阱，去除hardmask；③淀积氧化层，N+光刻并刻蚀氧化层，去胶然后注入N型杂质形成N+源区，去除hardmask；④热退火，激活P型和N型杂质；⑤淀积或生长栅介质层，淀积栅极材料，栅极光刻并刻蚀栅极材料，去胶；⑥淀积介质层，进行源极孔光刻及刻蚀，形成源极接触孔，淀积源极金属并合金形成源极接触；⑦进行栅极孔光刻及刻蚀，形成栅极接触孔；⑧淀积金属，并进行金属光刻及刻蚀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短沟道碳化硅MOSFET器件的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：/n（1）在碳化硅衬底的上表面沉积碳化硅外延层，在碳化硅外延层上沉积一层第一氧化层，在第一氧化层上涂覆光刻胶，光刻并刻蚀第一氧化层，然后向碳化硅外延层注入P型杂质形成P+接触，并去除第一氧化层；/n（2）在碳化硅外延层上再次沉积一层第二氧化层，在第二氧化层上涂覆光刻胶，光刻并刻蚀第二氧化层，然后向碳化硅外延层注入P型杂质形成P阱1，并去除第二氧化层；/n（3）在碳化硅外延层上再次沉积一层第三氧化层，在第三氧化层上涂覆光刻胶，光刻并刻蚀第三氧化层，然后向碳化硅外延层注入P型杂质形成P阱2，保留第三氧化层；/n（4）在碳化硅...

【技术特征摘要】
1.一种短沟道碳化硅MOSFET器件的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）在碳化硅衬底的上表面沉积碳化硅外延层，在碳化硅外延层上沉积一层第一氧化层，在第一氧化层上涂覆光刻胶，光刻并刻蚀第一氧化层，然后向碳化硅外延层注入P型杂质形成P+接触，并去除第一氧化层；
（2）在碳化硅外延层上再次沉积一层第二氧化层，在第二氧化层上涂覆光刻胶，光刻并刻蚀第二氧化层，然后向碳化硅外延层注入P型杂质形成P阱1，并去除第二氧化层；
（3）在碳化硅外延层上再次沉积一层第三氧化层，在第三氧化层上涂覆光刻胶，光刻并刻蚀第三氧化层，然后向碳化硅外延层注入P型杂质形成P阱2，保留第三氧化层；
（4）在碳化硅外延层上再次沉积一层第四氧化层，第四氧化层位于第三氧化层之上，利用干法回刻第四氧化层，形成侧墙氧化层，刻蚀侧墙氧化层形成侧墙，然后通过侧墙之间的区域向P阱2注入N型杂质形成N+源区，N+源区设置于P+接触两侧，并去除第三和第四氧化层；
（5）高温退火处理，以激活P型和N型杂质；
（6）在P阱2上表面淀积或生长栅介质层，然后在栅介质层的上表面两侧对称淀积栅极材料，在栅极材料上涂覆光刻胶，光刻并刻蚀栅极材料，形成栅极后去除光刻胶；
（7）在栅介质层及栅极材料上沉积层间介质层，在栅介质层上进行接触孔的光刻及刻蚀，形成栅极接触孔，并在层间介质层上沉积金属，形成源极接触孔；
（8）在层间介质层上沉积一层第一金属层，并对第一金属层进行光刻及刻蚀，形成源极和栅极接触引出；
（9）钝化保护层的淀积及光刻刻蚀；
（10）在碳化硅衬底的背面沉积一层第二金属层，形成漏极接触。


2.如权利要求1所述的一种短沟道碳化硅MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述第一至第四氧化层采用LPCVD或...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭在超，罗寅，丁国华，
申请(专利权)人：苏州锴威特半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32