一种具有双高栅的4H-SiC金属半导体场效应晶体管的制备方法

摘要

本发明属于场效应晶体管技术领域，特别公开了一种具有双高栅的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管的制备方法；目的在于提供一种能够提高场效应晶体管的输出电流和击穿电压，改善频率特性的具有双高栅的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管的制备方法。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缓冲层；P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；对源电极和漏电极之间的N+型帽层和沟道进行光刻、刻蚀，形成的双高栅区域；制作栅电极；制作电极压焊点，完成器件的制作。

主权项

一种具有双高栅的4H‑SiC金属半导体场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：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0.5μm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缓冲层(2)；步骤3)在P缓冲层(2)上外延生长0.35μm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，刻蚀深度为0.2μm；步骤8)在沟道上方对沟道光刻、刻蚀出以源极帽层(4)和漏极帽层(5)内侧为起点长度分别为0.5μm和1μm，深度为0.1μm的左沟道凹陷区(8)和右沟道凹陷区(9)，距源极帽层内侧0.675μm处刻蚀出长度为0.35μm，深度为0.1μm的中间沟道凹陷区(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(10)；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。