MOSFET结构及工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种MOSFET及工艺方法，在半导体衬底的外延层中形成沟槽，沟槽下部离子注入形成P型掺杂注入区，沟槽内下部保留一定厚度的氧化物；进行光刻及离子注入形成沟道区；进行光刻及离子注入形成阱区、阱区引出区、源区；栅极多晶硅呈T字型；本发明专利技术在沟槽内下部保留厚的氧化硅，沟槽下方外延层中形成P型掺杂注入区，厚的氧化硅结构能降低沟槽区域Gate氧化硅的电场强度，降低器件Cgd，降低比导通电阻，提高器件优值，同时该结构也降低了栅极栅氧电场，提高SiC MOSFET器件的可靠性。MOSFET器件的可靠性。MOSFET器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
MOSFET结构及工艺方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件及工艺制造领域，特别是涉及一种全新的SiC衬底的 MOSFET结构及工艺实现方法。

技术介绍

[0002]SiC MOSFET技术是一种基于碳化硅材料的功率半导体器件技术，具有高温、高压、高频等优异的特性，逐渐成为下一代功率电子器件的研究热点之一。
[0003]长期以来，碳化硅一直被认为具有独特的特性，这使得它具有比其他常用半导体材料如硅(Si)、砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)形成的半导体器件更优越的特性。碳化硅具有宽的带隙、高的熔点、低的介电常数、高的击穿场强、高的导热系数和高的饱和电子漂移速度。这些特性使碳化硅制成的器件有可能在更高的温度、更高工作频率及更高的功率级别以及其他一些由其他半导体材料制成的器件无法工作的情况下工作。碳化硅是一种颠覆性的技术，随着新能源汽车、光伏储能领域的发展，它正在取代硅基技术的地位，开始受到市场的广泛关注。不同厂商的SIC MOSFET的工艺及结构不断的在进步，产品性能也在不断的提高。
[0004]SiC MOSFET的器件结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOSFET的工艺方法，其特征在于：包含：提供一半导体衬底，所述半导体衬底包括正面以及与所述正面相对的背面；所述半导体衬底的正面上还覆盖一层外延层；在所述外延层表面形成一层第一氧化物，再形成一层硬掩模层；进行光刻及刻蚀工艺，打开硬掩模层的刻蚀窗口；以硬掩模层打开的窗口对所述半导体衬底进行刻蚀，在所述的外延层中形成沟槽；在所述沟槽中生长覆盖一层牺牲氧化层，然后对沟槽的底部的外延层进行P型杂质注入，在所述的沟槽下方的外延层中形成一个P型掺杂注入区；去除全部硬掩模层，再对所述沟槽进行第二氧化物填充，填充一定厚度后进行回刻，使所述的沟槽内下部保留一定厚度的第二氧化物；进行光刻及离子注入形成沟道区；进行光刻及离子注入形成阱区，自对准注入形成所述MOSFET的源区以及进行离子注入重掺杂的阱区引出区；所述源区与阱区引出区的掺杂离子类型相反；进行高温离子退火激活；淀积栅介质层及多晶硅，所述多晶硅将沟槽内剩余空间填充满，并在沟槽整个晶圆表面形成一定厚度，对所述多晶硅进行刻蚀形成栅极结构；淀积层间介质并进行接触孔刻蚀，形成所述栅极的接触引出；在所述的半导体衬底的正面面形成一层层间介质；进行源区及阱区引出区接触刻蚀；进行硅化物形成工艺；栅极接触刻蚀，正面金属的淀积及刻蚀；第一表面淀积钝化层；进行晶圆背面减薄工艺将所述半导体衬底减薄到所需的厚度；然后在所述的背面淀积一层金属，形成所述MOSFET的背面电极。2.如权利要求1所述的MOSFET的工艺方法，其特征在于：所述的半导体衬底为碳化硅衬底或氮化镓衬底、锗硅衬底，电阻率为0.01～0.02Ω/CM。3.如权利要求1所述的MOSFET的工艺方法，其特征在于：所述的外延层的厚度及电阻率根据器件的耐压要求来调整，耐压要求越高，则其外延层厚度越大。4.如权利要求3所述的MOSFET的工艺方法，其特征在于：所述的外延层的厚度为10um，掺杂浓度为8E15CM
‑3。5.如权利要求1所述的MOSFET的工艺方法，其特征在于：所述的第一氧化物的厚度为200
Å
。6.如权利要求1所述的MOSFET的工艺方法，其特征在于：所述的硬掩模层为氧化硅层，或者是多晶硅层，或者是氧化硅层和多晶硅层叠加的复合层；所述的硬掩模层的厚度为1.6um。7.如权利要求1所述的MOSFET的工艺方法，其特征在于：所述的硬掩模层打开的刻蚀窗口，其尺寸为0.2～1um。8.如权利要求1所述的MOSFET的工艺方法，其特征在于：所述的刻蚀形成的沟槽深度为0.5～1.5um。9.如权利要求1所述的MOSFE...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东升，马彪，高伟，
申请(专利权)人：上海澜芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：