[发明专利]一种SiC基UMOSFET的制备方法及SiC基UMOSFET

权利要求书

1.一种SiC基UMOSFET的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

S1：选取在N+型4H-SiC衬底(1)的正面同质生长有一N-型外延层(2)的外延片；

S2：对N-型外延层(2)进行P型掺杂或P型外延生长，形成一P掺杂层(3)；

S3：在P掺杂层(3)上淀积一第一介质掩膜层，通过光刻在第一介质掩膜层上形成一离子注入窗口，使得位于离子注入窗口处的P掺杂层(3)裸露；

S4：经离子注入窗口向裸露的P掺杂层(3)进行N+型离子注入，然后将第一介质掩膜层剥离，再进行第一退火处理，在P掺杂层(3)内形成一N+型离子注入层(4)，N+型离子注入层(4)的上表面与P掺杂层(3)的上表面重合，且N+型离子注入层(4)的厚度小于P掺杂层(3)；

S5：在P掺杂层(3)上表面淀积一第二介质掩膜层，通过光刻在第二介质掩膜层上形成一栅极沟槽窗口，使得位于栅极沟槽窗口处的N+型离子注入层(4)裸露；

S6：经栅极沟槽窗口依次对裸露的N+型离子注入层(4)以及位于N+型离子注入层(4)下面的P掺杂层(3)进行刻蚀至低于N-型外延层(2)的上表面，形成栅极沟槽(5)，且P掺杂层(3)和N+型离子注入层(4)均被栅极沟槽(5)分成两部分；

S7：向栅极沟槽(5)底部的N-型外延层(2)进行氧离子注入，在栅极沟槽(5)底部的N-型外延层(2)内形成一氧离子注入层(6)，然后将第二介质掩膜层剥离；

S8：进行热氧化处理，使得氧离子注入层(6)被氧化，在栅极沟槽(5)底部及其侧壁形成一氧化层(7)，且栅极沟槽(5)底部的氧化层的厚度大于或等于栅极沟槽(5)侧壁的氧化层；

S9：在栅极沟槽(5)内及其两侧的凸台表面淀积一多晶硅层(8)，使得多晶硅层(8)将栅极沟槽(5)刚好填平；

S10：通过光刻使得栅极沟槽(5)内的多晶硅层(8)被光刻胶覆盖，且栅极沟槽(5)两侧凸台面上的多晶硅层(8)裸露，然后通过刻蚀将栅极沟槽(5)两侧凸台面上的多晶硅层(8)去除，留在栅极沟槽(5)内的多晶硅层(8)形成多晶硅栅极；

S11：在多晶硅栅极以及栅极沟槽(5)两侧的凸台表面淀积介质层(9)；

S12：通过光刻使得栅极沟槽(5)上方的介质层(9)被光刻胶覆盖，且栅极沟槽(5)两侧凸台面上的部分介质层(9)裸露，然后通过刻蚀将栅极沟槽(5)两侧凸台面上的部分介质层(9)去除，使得栅极沟槽(5)每侧的P掺杂层(3)和部分N+型离子注入层(4)裸露，在栅极沟槽(5)的每侧形成一源极接触区(10)；

S13：在介质层(9)表面和源极接触区(10)淀积一源极金属层(11)，在N+型4H-SiC衬底(1)的背面淀积一漏极金属层(12)，然后进行第二退火处理，得到SiC基UMOSFET。

2.根据权利要求1所述的SiC基UMOSFET的制备方法，其特征在于，所述步骤S9-S11被替换为如下步骤：

S9'：在所述栅极沟槽(5)内及其两侧的凸台表面淀积一多晶硅层(8)，使得所述栅极沟槽(5)内的多晶硅层(8)填满后溢出；

S10'：然后将所述栅极沟槽(5)上方及其两侧凸台面上的所述多晶硅层(8)刻蚀，使得在所述栅极沟槽(5)上方及其两侧凸台面上留有一连续、平整的所述多晶硅层(8)；

S11'：通过氧化处理使得在所述栅极沟槽(5)上方及其两侧凸台面上留有的所述多晶硅层(8)被氧化形成介质层(9)，留在所述栅极沟槽(5)内的未被氧化的多晶硅层(8)形成多晶硅栅极。

3.根据权利要求1或2所述的SiC基UMOSFET的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述N+型离子注入层(4)中N+型离子的注入浓度为1x10¹⁸cm^-3至1x10²¹cm^-3，N+型离子的注入深度为10nm至1000nm。

4.根据权利要求1或2所述的SiC基UMOSFET的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中，所述氧离子注入层(6)中氧离子的注入深度为30nm至1000nm，氧离子的注入浓度为1x10¹⁸cm^-3至1x10²²cm^-3。