[发明专利]一种基于N型纳米薄层来提高N型DiMOSFET沟道迁移率方法

权利要求书

1.一种基于N型纳米薄层来提高N型DiMOSFET沟道迁移率方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在N⁺碳化硅衬底片上生长8～9μm氮离子掺杂的N^-漂移层，掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3～2×10¹⁵cm^-3，外延温度为1570℃，压力为100mbar，反应气体是硅烷和丙烷，载运气体为纯氢气，杂质源为液态氮气；

(2)在氮离子掺杂的N^-漂移层上进行多次铝离子选择性注入，形成深度为0.5μm,掺杂浓度为3×10¹⁸cm^-3的P阱，注入温度为650℃；

(3)在氮离子掺杂的N^-漂移层上进行多次氮离子选择性注入，形成深度为0.2μm,掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3的N+源区，注入温度为650℃；

(4)在氮离子掺杂的N^-漂移层上进行多次铝离子选择性注入，形成深度为0.2μm,掺杂浓度为2×10¹⁹cm^-3的P+欧姆接触区，注入温度为650℃；

(5)在整个碳化硅片正面外延生长厚度为2～5nm的氮离子掺杂的N+纳米薄层，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3～1×10¹⁹cm^-3，外延温度为1570℃，压力为100mbar，反应气体是硅烷和丙烷，载运气体为纯氢气，杂质源为液态氮气；

(6)对整个碳化硅正面依次进行干氧氧化，即N+纳米薄层被氧化，形成60nm～100nm的SiO₂隔离介质，干氧氧化温度为1200℃；

(7)在SiO₂隔离介质上淀积形成200nm的磷离子掺杂的多晶硅栅，掺杂浓度为5×10¹⁹cm^-3～1×10²⁰cm^-3，淀积温度为600～650℃，淀积压强为60～80Pa，反应气体为硅烷和磷化氢，载运气体为氦气；

(8)淀积300nm/100nm的Al/Ti合金，作为源极和漏极的接触金属层，并在1100±50℃温度下的氮气气氛中退火3分钟形成欧姆接触。

2.根据权利要求1基于N型纳米薄层来提高N型DiMOSFET沟道迁移率方法，其特征在于，所述步骤(5)所使用的方法为外延工艺。

3.根据权利要求1基于N型纳米薄层来提高N型DiMOSFET沟道迁移率方法，其特征在于，所述步骤(5)厚度为3nm。

4.根据权利要求1基于N型纳米薄层来提高N型DiMOSFET沟道迁移率方法，其特征在于，所述步骤(5)掺杂浓度为5×10¹⁸cm^-3。

5.根据权利要求1所述的基于N型纳米薄层来提高N型DiMOSFET沟道迁移率方法，其特征在于，所述步骤(6)直接氧化步骤(5)所生长的氧化N+纳米薄层，条件为先在1200℃下干氧氧化一个小时之后，再在950℃下湿氧氧化一个小时。