T型绝缘层碳化硅槽栅MOSFET功率器件及其制造方法技术

技术编号:42020478 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-16 23:12
本发明专利技术公开了一种T型绝缘层碳化硅槽栅MOSFET功率器件及其制造方法,方法包括:在碳化硅衬底之上形成第一导电类型碳化硅外延层;形成第二导电类型阱区与第一导电类型源区;形成贯穿第二导电类型阱区和第一导电类型源区的上台面以及与上台面相连通的下台面;通过热氧工艺形成第一绝缘层和第二绝缘层;通过化学气相沉积工艺形成第三绝缘层;形成栅极电极;形成隔离介质层和源极、漏极电极。本发明专利技术通过在上台面和下台面中形成T型绝缘层,显著提升了栅介质可靠性,同时大幅改善了器件的开关特性。本发明专利技术与主流碳化硅槽栅MOSFET功率器件的制造方法相兼容,可用于碳化硅槽栅MOSFET功率器件的商业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件,具体涉及一种t型绝缘层碳化硅槽栅mosfet功率器件及其制造方法。


技术介绍

1、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,所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。

2、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。

3、然而沟槽型sic mosfet器件的栅氧化层质量是限制商业化生产的关键因素。sic材料各个晶面的氧化速率具备各向异性,这使得热氧工艺中,沟槽侧壁的栅介质厚度是沟槽底部栅介质厚度的3~4倍,而sic材料的介电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种T型绝缘层碳化硅槽栅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T型绝缘层碳化硅槽栅MOSFET功率器件的制造方法,其特征在于,T型绝缘层的形成包括:第一绝缘层通过热氧化工艺形成于上台面的侧壁,第二绝缘层通过热氧化工艺形成于下台面的侧壁,第三绝缘层通过化学气相沉积工艺形成于第二绝缘层之上、第一绝缘层之间。

3.根据权利要求2所述的一种T型绝缘层碳化硅槽栅MOSFET功率器件的制造方法,其特征在于,第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层的材料为SiO2。

4.根据权利要求1所述的一种T型绝缘层碳化硅槽栅MO...

【技术特征摘要】

1.一种t型绝缘层碳化硅槽栅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t型绝缘层碳化硅槽栅mosfet功率器件的制造方法,其特征在于,t型绝缘层的形成包括:第一绝缘层通过热氧化工艺形成于上台面的侧壁,第二绝缘层通过热氧化工艺形成于下台面的侧壁,第三绝缘层通过化学气相沉积工艺形成于第二绝缘层之上、第一绝缘层之间。

3.根据权利要求2所述的一种t型绝缘层碳化硅槽栅mosfet功率器件的制造方法,其特征在于,第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层的材料为sio2。

4.根据权利要求1所述的一种t型绝缘层碳化硅槽栅mosfet功率器件的制造方法,其特征在于,t型绝缘层的形成包括:第一绝缘层通过热氧化工艺形成于上台面的侧壁,第二绝缘层通过热氧化工艺形成于下台面的侧壁,中间层通过化学气相沉积工艺形成于第二绝缘层之上、第一绝缘层之间,第三绝缘层通过热氧化工艺形成于中间层之上、第一绝缘层之间。

5.根据权利要求4所述的一种t型绝缘层碳化硅槽栅mosfet功率器件的制造方法,其特征在于,第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层的材料为sio2,中间层的材料为多晶硅。

6.根据权利要求1所述的一种t型绝缘层碳化硅槽栅mosfet功率器件的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:张跃黄润华柏松张腾陈谷然杨勇
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:

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