[发明专利]碳化硅沟槽式金氧半电晶体

摘要

本发明涉及一种以碳化硅为基板制造的具有累积层通道的沟槽式金氧半电晶体结构。该电晶体结构包含沟槽闸极、以磊晶或离子布植形成的p－基底层、n+掺杂区、p+掺杂区及同时形成于n+掺杂区、p+掺杂区的源极接触及形成于碳化硅基板的汲极。累积层通道位于沟槽闸极与p－基底层之间。此外该基底层与源极具相同电位。本发明还公开了这种沟槽式金属半电晶体结构的形成方法。

主权项

1、一种形成沟槽金氧半电晶体的方法，该方法至少包含以下步骤：提供包含n型掺杂磊晶层及n型重掺杂的碳化硅基板；在该磊晶层上形成一第一光阻图案，以定义p-基底掺杂区；施以第一次离子布植，于磊晶层内布植P型杂质，用以形成复数个p-base区；去除该第一光阻图案；全面施以第二次离子布植，于该磊晶层内布植n型杂质，用以形成n+掺杂区，其中n+掺杂区与该磊晶层的接面浅于该p-base区与磊晶层的接面；以微影及蚀刻技术在该磊晶层内定义一沟槽，该沟槽侧壁与该p-base区相隔以一间隙，该间隙为累积层通道；在该沟槽底部、侧壁及该碳化硅基板所有表面形成闸极氧化层；全面沉积一多晶硅层，填满该沟槽，并使之溢出该磊晶层；用微影及蚀刻技术定义该多晶砂层以定义出沟槽闸极；于上述结果的表面上形成第二光阻图案，用以定义p+掺杂区位置，该p+掺杂区位置紧邻该n+掺杂区以构成双杂质掺杂区，用以提供源极接触；施以第三次离子布植，用以在该磊晶层内形成该p+掺杂区；去除该第二光阻图案；在所有表面上形成介电层；用微影及蚀刻技术定义该介电层，用以在该沟槽闸极其余部分上形成裸露一沟槽多晶硅层的接触区及一隔离层，并覆盖部分的n+掺杂区；施以离子活化热处理，以使布植的杂质活化；于该磊晶层的上表面全面形成第一金属层；以微影及蚀刻技术定义该金属层，用以定义源极金属接触层及沟槽闸极金属层，该源极金属接触层同时形成于该p+区及该n+区上，该沟槽闸极金属层接触于多晶硅层的接触区；清除该n型重掺杂碳化硅基板背面的所有氧化层直到裸露该n型重掺杂碳化硅基板表面；及于该n型重掺杂碳化硅基板表面上全面形成第一金属层，该第二金属层是做为该沟槽金氧半电晶体的汲极。