【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种氧化镓纵向mosfet器件的制备方法。
技术介绍
1、氧化镓是一种新型超宽禁带半导体材料，是被普遍关注并认可的已开启产业化的第四代半导体材料。与碳化硅、氮化镓等第三代半导体相比，氧化镓的禁带宽度达到4.9ev，比碳化硅的3.25ev和氮化镓的3.4ev更高；其击穿场强理论上可达8ev/cm，是碳化硅的氮化镓击穿场强的2倍以上；而且，氧化镓材料的巴利伽优值是碳化硅的18倍，是氮化镓的4倍以上。因此，氧化镓是一种性能优异的适于制备功率器件和高压开关器件的宽禁带半导体材料。
2、然而，在使用氧化镓制备mosfet器件时，目前的制备方法大多需要先在氧化镓衬底上生长外延层，但该方法不仅生产成本较高，且工艺较为复杂。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提供一种氧化镓纵向mosfet器件的制备方法，该方法实现了在无需外延工艺的前提下制备氧化镓纵向mosfet器件，解决了外延法工艺复杂、成本较高的问题。
2、为解决以上技术问题，本专利技术提供一种氧化镓纵向mosfet器件的制备方法，包括：
3、对n+型氧化镓衬底进行高温热氧化处理，得到在所述n+型氧化镓衬底正面的第一n-型氧化镓漂移层，以及在所述n+型氧化镓衬底反面的第二n-型氧化镓漂移层；
4、对所述第一n-型氧化镓漂移层进行离子注入，形成n+层；
5、在所述n+层上表面制备源电极，并将所述源电极作为掩模进行刻蚀得到沟槽；
6、在
7、将所述第二n-型氧化镓漂移层进行去除以暴露出所述n+型氧化镓衬底，在所述n+型氧化镓衬底的反面制备漏电极，得到氧化镓纵向mosfet器件。
8、在一种可能的实现方式中，所述n+型氧化镓衬底内掺有si或sn元素，掺杂浓度大于1.0×1018cm-3；
9、所述n+层上表面与所述源电极之间、所述n+型氧化镓衬底的反面与所述漏电极之间的接触均为欧姆接触。
10、在一种可能的实现方式中，对n+型氧化镓衬底采用干氧法进行高温热氧化处理，包括：
11、在干燥氧气环境中，对所述n+型氧化镓衬底进行退火处理。
12、在一种可能的实现方式中，所述退火处理的温度为500～2200℃；
13、所述退火处理的时间为1～300min；
14、所述氧气环境中氧气流量为50-1000sccm。
15、在一种可能的实现方式中，所述第一n-型氧化镓漂移层和第二n-型氧化镓漂移层的厚度均为0.05～100μm；
16、所述源电极的宽度和间距为0.01～10μm；
17、所述n+层的厚度小于所述第一n-型氧化镓漂移层的厚度。
18、在一种可能的实现方式中，所述在n+层上表面制备源电极，包括：
19、采用电子束蒸发工艺制备源电极，所用金属包括钛金合金或钛铝镍金合金。
20、在一种可能的实现方式中，所述将源电极作为掩模进行刻蚀得到沟槽，包括：
21、采用干法刻蚀工艺，利用bcl3、cl2或ar进行气体刻蚀，刻蚀功率为20～500w；其中，刻蚀深度小于所述第一n-型氧化镓漂移层的厚度、大于所述n+层的厚度。
22、在一种可能的实现方式中，所述在沟槽表面制备栅介质并在所述栅介质表面制备栅电极，包括：
23、采用原子层沉积法制备栅介质，并采用电子束蒸发工艺制备栅电极，所用金属包括镍金合金或铂金合金。
24、在一种可能的实现方式中，所述栅介质为al2o3或hfo2；
25、所述栅介质的厚度为10～100nm；
26、所述栅电极的厚度为50～300nm。
27、在一种可能的实现方式中，所述在n+型氧化镓衬底的下表面制备漏电极，包括：
28、采用电子束蒸发工艺制备漏电极，所用金属包括钛金合金或钛铝镍金合金。
29、本专利技术提供的氧化镓纵向mosfet器件的制备方法，首先采用高温热氧化处理工艺对n+型氧化镓衬底进行氧化处理，得到载流子浓度大幅降低的第一n-型氧化镓漂移层和第二n-型氧化镓漂移层，再对第一n-型氧化镓漂移层进行离子注入工艺得到具有一定厚度的n+层，之后进行源电极、漏电极和栅电极的制备。该方法无需再采用现有的外延法制备氧化镓外延层，解决了外延法工艺复杂、成本较高的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述N+型氧化镓衬底内掺有Si或Sn元素，掺杂浓度大于1.0×1018cm-3；
3.如权利要求1或2所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，对N+型氧化镓衬底采用干氧法进行高温热氧化处理，包括：
4.如权利要求3所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为500～2200℃；
5.如权利要求1所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述第一N-型氧化镓漂移层和第二N-型氧化镓漂移层的厚度均为0.05～100μm；
6.如权利要求1所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述在N+层上表面制备源电极，包括：
7.如权利要求1所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述将源电极作为掩模进行刻蚀得到沟槽，包括：
8.如权利要求1所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，
9.如权利要求8所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述栅介质为Al2O3或HfO2；
10.如权利要求1所述的氧化镓纵向MOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述在暴露出的N+型氧化镓衬底的下表面制备漏电极，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种氧化镓纵向mosfet器件的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的氧化镓纵向mosfet器件的制备方法，其特征在于，所述n+型氧化镓衬底内掺有si或sn元素，掺杂浓度大于1.0×1018cm-3；
3.如权利要求1或2所述的氧化镓纵向mosfet器件的制备方法，其特征在于，对n+型氧化镓衬底采用干氧法进行高温热氧化处理，包括：
4.如权利要求3所述的氧化镓纵向mosfet器件的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为500～2200℃；
5.如权利要求1所述的氧化镓纵向mosfet器件的制备方法，其特征在于，所述第一n-型氧化镓漂移层和第二n-型氧化镓漂移层的厚度均为0.05～100μm...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭浩，吕元杰，刘宏宇，孙保瑞，王元刚，李保第，胡泽先，王冲，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：
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。