一种碳化硅沟槽双栅MOSFET的制造方法与流程

本发明涉及一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法。

背景技术：

1、碳化硅(sic)材料作为宽禁带半导体，在集成电路器件设计方面日益受到关注与研究。以其为材料制作的功率mosfet具有输入阻抗高、温度特性好、耐压能力强、频率特性优、开关速度快的优点，被广泛应用于各个领域，在不影响器件其他特性的基础上降低器件导通电阻、提高器件高频性能是推动电气行业向高频化、小型化、高效率发展的重要支撑，也是我国实现双碳目标的关键。而降低导通电阻、提高器件高频特性，是器件设计制造不断地追求，因此，现有碳化硅器件还是需要进一步的将导通电阻继续降低，工作频率继续提高。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题，在于提供一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法，能有效降低器件漂移层电阻，进而降低器件导通电阻。

2、本发明是这样实现的：一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法，包括：

3、步骤1、在碳化硅衬底的下侧面淀积金属，形成漏极金属层，在碳化硅衬底上侧面外延生长，形成漂移层；

4、步骤2、在漂移层上方淀积阻挡层，对阻挡层刻蚀形成通孔，并通过通孔对漂移层进行刻蚀，形成栅介质刻蚀区；

5、步骤3、对栅介质刻蚀区进行干氧氧化，形成栅介质层；

6、步骤4、去除阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，进行金属淀积，形成第二栅极；

7、步骤5、去除阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，对漂移层进行离子注入，形成阱区；

8、步骤6、去除阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，对阱区进行离子注入，形成源区；

9、步骤7、去除阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，进行金属淀积，形成源极金属层；

10、步骤8、去除阻挡层，重新淀积阻挡层，对阻挡层刻蚀形成通孔，通过通孔对栅介质层以及第二栅极刻蚀形成栅极区域，进行金属淀积，形成第一栅极，清除阻挡层；所述第二栅极左侧到达漂移层右侧距离是所述第一栅极左侧到达阱区右侧距离的n倍，所述n为5至10。

11、本发明的优点在于：本发明一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法，采用了沟槽型双栅mosfet结构，能有效降低器件漂移层电阻，进而降低器件导通电阻；并且通过对器件参数设计，引入沟槽双栅结构对器件的漏源耐压能力不产生影响，仅有导通电阻的改善；并且器件导通时阱区电阻与漂移区电阻一致，实现器件阻抗一致性，提高高频特性；器件的栅极电荷与现有栅极电荷一致，不影响器件开关速度。

技术特征：

1.一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法，其特征在于，所述第一栅极与第二栅极的连接线与所述阱区与漂移层的连接线相平。

3.如权利要求1所述的一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法，其特征在于，所述第二栅极的长度等于所述栅介质层宽度的n倍。

4.如权利要求1所述的一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法，其特征在于，碳化硅衬底的掺杂浓度为2e18cm-3，为n型；漂移层的掺杂浓度为1e16cm-3，为n型；阱区的掺杂浓度为1e17cm-3，为p型；源区的掺杂浓度为2e18cm-3，为n型。

5.如权利要求1所述的一种碳化硅沟槽双栅mosfet的制造方法，其特征在于，第二栅极底部到碳化硅衬底上侧面的距离大于等于漂移层厚度的一半。

技术总结本发明提供了一种碳化硅沟槽双栅MOSFET的制造方法，包括：在碳化硅衬底的下侧面形成漏极金属层，在碳化硅衬底上侧面形成漂移层；在漂移层上方形成栅介质刻蚀区；对栅介质刻蚀区进行干氧氧化，形成栅介质层；去除阻挡层，重新形成阻挡层，刻蚀形成通孔，进行金属淀积，形成第二栅极；对漂移层进行离子注入，形成阱区；对阱区进行离子注入，形成源区；进行金属淀积，形成源极金属层；对栅介质层以及第二栅极刻蚀形成栅极区域，进行金属淀积，形成第一栅极，清除阻挡层；所述第二栅极左侧到达漂移层右侧距离是所述第一栅极左侧到达阱区右侧距离的n倍，所述n为5至10，能有效降低器件漂移层电阻，进而降低器件导通电阻。技术研发人员：施广彦,张长沙,张瑜洁,李昀佶受保护的技术使用者：泰科天润半导体科技（北京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29