[发明专利]一种4H-SiC P型绝缘栅双极型晶体管的制备方法

摘要

本发明涉及一种4H‑SiC P型绝缘栅双极型晶体管的制备方法。该方法通过在发射极P+欧姆接触区域浅注入一层高浓度的铝离子，有利于控制欧姆接触退火后欧姆合金层中铝的组分，从而降低了P型4H‑SiC欧姆接触的比接触电阻率，由此解决了4H‑SiC P型绝缘栅双极型晶体管发射极P+源区和N+源区同时形成良好的欧姆接触P+源区比接触电阻率高的问题。本发明提供的4H‑SiC P型绝缘栅双极型晶体管的制备方法具有广阔的应用前景。

主权项

一种4H‑SiC P型绝缘栅双极型晶体管的制备方法，其包括：步骤A，对完成N阱、P+、N+离子注入的4H‑SiC P型外延片进行RCA清洗处理；步骤B，在经清洗处理后的4H‑SiC P型外延片的P漂移区上表面沉积厚度≥2μm的SiO2层，并采用光刻胶掩膜作为保护，腐蚀所述SiO2层，形成位于P漂移区上表面的离子注入掩膜和位于4H‑SiC P型外延片的P+源区上表面的P+源区离子注入窗口，然后去除光刻胶掩膜；步骤C，采用离子注入掩膜作为保护，通过P+源区离子注入窗口向4H‑SiC P型外延片的P+源区注入铝离子，在P+源区离子注入窗口的正下方的P+源区的上方内侧形成含铝离子的P++源区；步骤D，腐蚀所述离子注入掩膜，在4H‑SiC P型外延片的P漂移区上表面形成一层碳膜后，进行铝离子注入后的激活退火处理；步骤E，通过栅氧工艺在4H‑SiC P型外延片的P漂移区上表面生长栅氧化层，并在栅氧化层上表面沉积多晶硅，形成多晶硅层；步骤F，采用光刻胶掩膜作为保护，刻蚀所述栅氧化层和多晶硅层，形成多晶硅栅电极和刻蚀后的多晶硅层，然后去除光刻胶掩膜；步骤G，在P+源区、N+源区以及多晶硅栅电极的上表面沉积SiO2，形成SiO2层间介质钝化层；步骤H，刻蚀所述SiO2层间介质钝化层，形成位于含铝离子的P++源区上表面以及其中间的N+源区上表面的发射极金属接触窗口；步骤I，在发射极金属接触窗口上表面以及SiC N+衬底的底部下表面分别溅射金属镍层，然后通过欧姆接触退火处理，将含铝离子的P++源区以及位于其中间的N+源区与发射极金属接触窗口上表面的金属镍层形成第一欧姆合金层，在SiC N+衬底的底部下表面形成第二欧姆合金层；利用光刻胶掩膜作为保护，腐蚀所述SiO2层间介质钝化层上表面的金属镍，然后去除光刻胶掩膜；步骤J，在第一欧姆合金层上表面和腐蚀后的SiO2层间介质钝化层上表面进行金属加厚处理，形成第一金属加厚层，并在第二欧姆合金层下表面进行金属加厚处理，形成第二金属加厚层，制得所述4H‑SiC P型绝缘栅双极型晶体管。