碳化硅槽栅复合介质MOSFET功率器件的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅槽栅复合介质MOSFET功率器件的制造方法，形成贯穿第二导电类型阱区和第一导电类型源区的浅台面；形成与浅台面相连通的深台面；在深台面、浅台面中形成电场耐受层；电场耐受层的材料为高k介质；在电场耐受层之上形成中间介质层，在浅台面侧壁形成沟道介质层；电场耐受层、中间介质层与沟道介质层组成栅介质层；通过形成电场耐受层、中间介质层和沟道介质层，三者组合作为栅介质层。以高k介质作为材料的电场耐受层既可以明显提升栅介质的抗击穿能力，减小泄漏电流，又可以提升器件的短路耐受时间，增强应用可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种碳化硅槽栅复合介质mosfet功率器件的制造方法。

技术介绍

1、电力电子系统的发展对半导体器件性能提出了更高的要求，特别是在高温、高频、抗辐照、高压等方面。目前，硅基功率半导体器件占据了功率器件的主要市场份额，然而受其材料特性限制，硅基功率器件的性能已经趋于理论极限。

2、作为第三代半导体材料的代表，sic具有较大的禁带宽度、较高的电子饱和漂移速度、较强的抗辐照能力、更高的击穿电场和热导率，使其在电力电子设备、宇航系统、高铁牵引设备、军事电子通讯系统等领域有着广泛的应用前景。以平面栅结构为主的sic mosfet功率器件已实现商业化，其占有的市场份额也在不断扩大中。然而，平面栅型sic mosfet功率器件的沟道迁移率较低，且存在jfet区电阻，这两点对器件导通特性有着较为显著的负面影响。

3、相比平面栅型sic mosfet器件，沟槽栅型sic mosfet器件通过在沟槽侧壁形成沟道，既提高了沟道迁移率，又消除了jfet效应，显著减小了器件导通电阻，同时缩小了元胞尺寸，增大了功率密度。

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【技术保护点】

1.一种碳化硅槽栅复合介质MOSFET功率器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅槽栅复合介质MOSFET功率器件的制造方法，其特征在于：所述电场耐受层采用ALD工艺或MOCVD工艺形成，电场耐受层的材料为Al2O3、HfO2、HfSiON、AlON、TiN、TaN中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅槽栅复合介质MOSFET功率器件的制造方法，其特征在于：所述浅台面的宽度范围为0.5µm~2.0µm，深度范围为0.5µm~2.0µm，浅台面的深度大于第二导电类型阱区的深度，二者之差不小于0.1µm。

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【技术特征摘要】

1.一种碳化硅槽栅复合介质mosfet功率器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅槽栅复合介质mosfet功率器件的制造方法，其特征在于：所述电场耐受层采用ald工艺或mocvd工艺形成，电场耐受层的材料为al2o3、hfo2、hfsion、alon、tin、tan中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅槽栅复合介质mosfet功率器件的制造方法，其特征在于：所述浅台面的宽度范围为0.5µm~2.0µm，深度范围为0.5µm~2.0µm，浅台面的深度大于第二导电类型阱区的深度，二者之差不小于0.1µm。

4.根据权利要求3所述的一种碳化硅槽栅复合介质mosfet功率器件的制造方法，其特征在于：所述深台面的宽度范围为0.7µm~3µm，深度范围为0.2µm~2.0µm。

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，柏松，魏朗，陈宇，黄润华，杨勇，
申请(专利权)人：南京第三代半导体技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：