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申请/专利权人：温州大学

摘要：本发明提供一种包含Si4H‑SiC异质发射结和半超结的增强型逆导‑绝缘栅双极晶体管的制备方法，包括选取p+型SiC衬底并刻蚀凹槽，在凹槽生长n+型层；继而依序外延生长n型场截止层、n‑型漂移区、n型柱和p+型体区；在p+型体区中部注入离子形成n+型发射阱；在发射阱中心刻蚀栅槽，在栅槽底部注入离子形成p型屏蔽层；栅槽表面氧化出SiO2层并沉积n+型多晶Si栅；刻蚀p+型体区和n型柱两侧形成侧槽，在侧槽中逐步生长p2型柱、p1型柱、p+型多晶Si；两侧p2型柱与中间n型柱形成半超结，p+型多晶Si与n型柱构成异质发射结；分别蒸镀栅极、发射极；减薄p+型衬底形成p+n+型集电层蒸镀集电极，制成HJE‑SSJ‑RC‑IGBT。本发明可降低反向导通电压、比导通电阻、开关损耗，缩短反向恢复时间。

主权项：1.一种包含Si4H-SiC异质发射结和半超结的增强型逆导-绝缘栅双极晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取p+型4H-SiC衬底，采用掩膜和深度反应离子刻蚀DRIE技术，刻蚀所述p+型4H-SiC衬底两侧形成凹槽，采用热壁化学气相沉积HWCVD技术，在所述凹槽里沉积n+型4H-SiC层；进一步使用所述热壁化学气相沉积技术，在所述p+型4H-SiC衬底和所述n+型4H-SiC层的共同上表面依序生长n型4H-SiC场截止层nFS、n-型4H-SiC漂移区n-driftregion、n型4H-SiC柱npillar、p+型4H-SiC体区p+body；机械磨削减薄、化学抛光所述p+型4H-SiC衬底，直至与n+型4H-SiC层底部齐平，形成p++型4H-SiC集电层n+collector；S2、利用所述掩膜和高能离子注入方法，在所述p+型4H-SiC体区中部形成n+型4H-SiC发射阱n+well；利用所述掩膜和所述深度反应离子刻蚀DRIE方法，在所述p+型4H-SiC体区中心刻蚀深入所述n型4H-SiC柱形成U形栅槽，利用所述掩膜和高能离子注入方法，在所述U形栅槽底部制备p型屏蔽层pshield；热氧化所述U形栅槽表面和所述p型屏蔽层表面形成SiO2层，采用低压化学气相沉积LPCVD方法，在所述SiO2层上生长与所述n+型4H-SiC发射阱上表面齐平的n+型多晶Sin+poly-Si栅；S3、采用所述掩膜和所述深度反应离子刻蚀DRIE技术，刻蚀所述p+型4H-SiC体区及所述n型4H-SiC柱两侧至所述n-型4H-SiC漂移区上表面，得到两个侧槽；利用所述掩膜和所述热壁化学气相沉积技术，在所述两个侧槽中依序生长p2型4H-SiC柱和p1型4H-SiC柱，与中间的所述n型4H-SiC柱形成pp型半超结SSJ；利用掩膜、高温热氧化方法，在所述p+型4H-SiC体区侧面形成SiO2层；进一步使用所述低压化学气相沉积LPCVD技术，在两侧所述p1型柱上表面沉积与所述n+型4H-SiC发射阱上表面齐平的p+型多晶Sip+poly-Si层，与所述n型4H-SiC柱形成p+poly-Sin4H-SiC异质发射结HJE；S4、利用所述掩膜和电子束蒸发技术，在所述n+型多晶Si栅上表面蒸镀欧姆接触的合金薄膜形成栅极G，在所述p+型多晶Si层和所述n+型4H-SiC发射阱的共同上表面蒸镀欧姆接触的合金薄膜形成发射极E，在所述p+型4H-SiC衬底和所述n+型4H-SiC层形成的所述p++型4H-SiC集电层底部蒸镀欧姆接触的合金薄膜形成集电极C，即得包含Si4H-SiC异质发射结和半超结的增强型逆导-绝缘栅双极晶体管。

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百度查询： 温州大学 包含Si/4H-SiC异质发射结和半超结的增强型逆导-绝缘栅双极晶体管的制备方法