【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相关半导体制程，特别是一种以碳化硅做为半导体基板的沟槽式金氧半电晶体结构及其形成方法。
技术介绍
目前市场上大于1000伏击穿电压功率的电晶体，多以硅晶圆为基板的Silicon IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)担纲。然而IGBT元件由于是双载子元件，当欲将元件关闭的时候将遇到如何消除少数载子(MinorityCarriers)生命期(lifetime)的问题，如果不能从制程上多加入生命期抑制剂(Lifetime Killer)来缩短少数载子的生命期，则系统必须承受IGBT元件在关闭时间所消耗的功率。相对地，以碳化硅为基板制造的金氧半电晶体(MOSFET)是单载子元件，可以使元件快速关闭而减少额外的功率消耗。这是因为碳化硅材料由于具有宽能带系数(3.26eV)、高临界击穿电场强度(3MV/cm)及高热导系数(4.9W/cm-K)已被视为未来发展功率元件的极佳材料。碳化硅制成的功率元件可以轻松达到1000伏击穿电压以上的需求，只要藉由调整磊晶层厚度使得操作电压甚至可达到5KV的高压。因此以碳化硅功率元件M...
【技术保护点】
一种形成沟槽金氧半电晶体的方法，该方法至少包含以下步骤： 提供包含ｎ型掺杂磊晶层及ｎ型重掺杂的碳化硅基板； 在该磊晶层上形成一第一光阻图案，以定义ｐ－基底掺杂区； 施以第一次离子布植，于磊晶层内布植Ｐ型杂质，用以形成复数个ｐ－ｂａｓｅ区； 去除该第一光阻图案； 全面施以第二次离子布植，于该磊晶层内布植ｎ型杂质，用以形成ｎ＋掺杂区，其中ｎ＋掺杂区与该磊晶层的接面浅于该ｐ－ｂａｓｅ区与磊晶层的接面； 以微影及蚀刻技术在该磊晶层内定义一沟槽，该沟槽侧壁与该ｐ－ｂａｓｅ区相隔以一间隙，该间隙为累积层通道； 在该沟槽底部、侧壁及该碳化硅基板所...
【技术特征摘要】
1.一种形成沟槽金氧半电晶体的方法，该方法至少包含以下步骤提供包含n型掺杂磊晶层及n型重掺杂的碳化硅基板；在该磊晶层上形成一第一光阻图案，以定义p-基底掺杂区；施以第一次离子布植，于磊晶层内布植P型杂质，用以形成复数个p-base区；去除该第一光阻图案；全面施以第二次离子布植，于该磊晶层内布植n型杂质，用以形成n+掺杂区，其中n+掺杂区与该磊晶层的接面浅于该p-base区与磊晶层的接面；以微影及蚀刻技术在该磊晶层内定义一沟槽，该沟槽侧壁与该p-base区相隔以一间隙，该间隙为累积层通道；在该沟槽底部、侧壁及该碳化硅基板所有表面形成闸极氧化层；全面沉积一多晶硅层，填满该沟槽，并使之溢出该磊晶层；用微影及蚀刻技术定义该多晶砂层以定义出沟槽闸极；于上述结果的表面上形成第二光阻图案，用以定义p+掺杂区位置，该p+掺杂区位置紧邻该n+掺杂区以构成双杂质掺杂区，用以提供源极接触；施以第三次离子布植，用以在该磊晶层内形成该p+掺杂区；去除该第二光阻图案；在所有表面上形成介电层；用微影及蚀刻技术定义该介电层，用以在该沟槽闸极其余部分上形成裸露一沟槽多晶硅层的接触区及一隔离层，并覆盖部分的n+掺杂区；施以离子活化热处理，以使布植的杂质活化；于该磊晶层的上表面全面形成第一金属层；以微影及蚀刻技术定义该金属层，用以定义源极金属接触层及沟槽闸极金属层，该源极金属接触层同时形成于该p+区及该n+区上，该沟槽闸极金属层接触于多晶硅层的接触区；清除该n型重掺杂碳化硅基板背面的所有氧化层直到裸露该n型重掺杂碳化硅基板表面；及于该n型重掺杂碳化硅基板表面上全面形成第一金属层，该第二金属层是做为该沟槽金氧半电晶体的汲极。2.如权利要求1的方法，包含在形成隔离层步骤前及定义沟槽闸极后施以热氧化制程以使该沟渠闸极裸露的上表面包覆第一氧化层。3.如权利要求1的方法，其中上述沟槽深度为0.8-5.0μm，闸极氧化层厚度约为50-200nm，上述的隔离层是正硅酸乙酯，厚度为0.3-1.0μm。4.如权利要求1的方法，其中上述的n...
【专利技术属性】
技术研发人员：许志维，李永忠，潘宗铭，卓言，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。