一种基于外延沟道的MOSFET器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于外延沟道的MOSFET器件及其制备方法，方法包括：选取N型衬底层；在N型衬底层上形成N型外延层；在N型外延层的两端的内表面形成P阱注入区；在P阱注入区的内表面形成N+注入区和P+注入区，两个N+注入区位于两个P+注入区之间；在部分N型外延层、部分P阱注入区和部分N+注入区上形成外延沟道层；热氧化外延沟道层和N型外延层形成第一栅氧化层、位于第一栅氧化层和N型外延层上的第二栅氧化层；在P+注入区和部分N+注入区上形成源极；在N型衬底层的下表面形成漏极；在第二栅氧化层上形成栅极。本发明专利技术形成了外延沟道层，并对该外延沟道层进行了氧化处理，通过氧化方法形成栅氧化层，由此可以有效避免传统结构中沟道处的C簇问题，从而降低沟道缺陷密度、提升沟道迁移率、改善器件的可靠性。改善器件的可靠性。改善器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于外延沟道的MOSFET器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于微电子
，涉及一种基于外延沟道的MOSFET器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)以其优良的物理化学特性和电学特性成为制造高温、大功率电子器件的一种最有优势的半导体材料，并且具有远大于Si材料的功率器件品质因子。SiC MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)功率器件的研发始于20世纪90年代，具有输入阻抗高、开关速度快、工作频率高、耐高温高压等一系列优点，已在开关稳压电源、高频加热、汽车电子以及功率放大器等方面取得了广泛的应用。
[0003]目前限制SiC功率MOSFET应用的一个关键技术问题是SiC/SiO2沟道的缺陷较多，这些缺陷一方面会使得沟道迁移率降低，从而降低期间的正向导通电流，另一方面缺陷引起的固定电荷会使得阈值电压偏移，影响SiC功率MOSFET的电路应用。这些缺陷的物理层面原因是在SiC上氧化形成SiO2时会残留的C元素堆积会形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于外延沟道的MOSFET器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：选取N型衬底层(1)；在所述N型衬底层(1)上形成N型外延层(2)；在所述N型外延层(2)的两端的内表面形成两个P阱注入区(3)；在所述P阱注入区(3)的内表面形成N+注入区(4)和P+注入区(5)，两个所述N+注入区(4)位于两个所述P+注入区(5)之间；在部分所述N型外延层(2)、部分所述P阱注入区(3)和部分所述N+注入区(5)上形成外延沟道层(6)；热氧化所述外延沟道层(6)和所述N型外延层(2)形成第一栅氧化层(7)、位于所述第一栅氧化层(7)和所述N型外延层(2)上的第二栅氧化层(8)；在所述P+注入区(5)和部分所述N+注入区(4)上形成源极(9)；在所述N型衬底层(1)的下表面形成漏极(10)；在所述第二栅氧化层(8)上形成栅极(11)。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述N型衬底层(1)为N型4H-SiC衬底层，所述N型外延层(2)为N型4H-SiC外延层。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述N型外延层(2)的两端的内表面形成两个P阱注入区(3)，包括：利用离子注入方法在所述N型外延层(2)的两端的内表面注入Al离子形成两个P阱注入区(3)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述P阱注入区(3)的内表面形成N+注入区(4)和P+注入区(5)，包括：利用离子注入方法在所述P阱注入区(3)的内表面注入N离子形成N+注入区(4)；利用离子注入方法在所述P阱注入区(3)的内表面注入Al离子形成所述P+注入区(5)。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在部分所述N型外延层(2)、部分所述P阱注入区(3)和部分所述N+注入区(5)上形成外延沟道层(6)，包括：采用MBE或CVD方法在部分所述N型外延层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，
申请(专利权)人：瑶芯微电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：