[发明专利]具有多凹陷缓冲层的4H‑SiC金属半导体场效应管的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有多凹陷缓冲层的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管的制备方法，目的在于提高场效应晶体管的击穿电压和跨导参数，改善直流特性。采用的技术方案为对4H‑SiC半绝缘衬底进行清洗；外延生长SiC层并原位掺杂乙硼烷形成P型缓冲层；P型缓冲层上外延生长SiC层并原位掺杂形成N型沟道层；N型沟道层外延生长SiC层并原位掺杂形成N+帽层；N+帽层上制作隔离区和有源区；制作源电极和漏电极；对P型缓冲层进行一次光刻和离子注入，形成多凹陷缓冲层；在沟道上方且靠近源极帽层一侧的沟道进行光刻、磁控溅射和金属剥离，形成栅电极；对所形成的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管表面进行钝化、反刻，形成电极压焊点，完成器件的制作。

主权项

具有多凹陷缓冲层的4H‑SiC金属半导体场效应管的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：步骤1)对4H‑SiC半绝缘衬底(1)进行清洗，以去除衬底表面污物；步骤2)在4H‑SiC半绝缘衬底上外延生长0.65μm厚的SiC层，同时经乙硼烷B2H6原位掺杂，形成浓度为1.4×1015cm‑3的P型缓冲层(2)；步骤3)在P型缓冲层(2)上外延生长0.1μm厚的SiC层，同时经N2原位掺杂，形成浓度为3×1017cm‑3的N型沟道层(3)；步骤4)在N型沟道层(3)上外延生长0.2μm厚的SiC层，同时经N2原位掺杂，形成浓度为1.0×1020cm‑3的N+型帽层；步骤5)在N+型帽层上依次进行光刻和隔离注入，形成隔离区和有源区；步骤6)对有源区依次进行源漏光刻、磁控溅射、金属剥离和高温合金，形成0.5μm长的源电极(6)和漏电极(7)；步骤7)对源电极(6)和漏电极(7)之间的N+型帽层进行光刻、刻蚀，形成刻蚀深度和长度分别为0.2μm和2.2μm的凹沟道；步骤8)对P型缓冲层进行一次光刻和离子注入，形成具有深度为0.15μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区(9)、(10)、(11)；步骤9)在沟道上方且靠近源极帽层(4)一侧的沟道进行光刻、磁控溅射和金属剥离，形成0.7μm长的栅电极(8)；步骤10)对所形成的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管表面进行钝化、反刻，形成电极压焊点，完成器件的制作。