具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管及制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管，其自下而上包括4H-SiC半绝缘衬底、P型缓冲层、N型沟道层，N型沟道层表面设有源极帽层和漏极帽层，源极帽层和漏极帽层表面分别设有源电极和漏电极，所述N型沟道层的上端面设置向源极帽层一侧倾斜的坡形槽，坡形槽内设有坡形栅极，坡形栅极的下端面与坡形槽相配合，坡形栅极的上端面与N型沟道层的上端面平行，所述坡形栅极与源极帽层之间距离小于坡形栅极与漏极帽层之间的距离。本发明的场效应晶体管具有漏极输出电流大、频率特性优良的特点。
【专利说明】具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管及制作 方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及场效应晶体管，特别是一种具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效 应晶体管及制作方法。
【背景技术】
[0002] SiC由于其突出的材料和电学特性，如，大的禁带宽度、高的饱和电子迁移速度、高 击穿电场、高热导率等，使其在高频高功率器件应用中，尤其是高温、高压、航天、卫星等严 苛环境下的高频高功率器件应用中具有很大的潜力。SiC在微波功率器件，尤其是金属半导 体场效应晶体管（MESFET)的应用中占有主要地位。
[0003] 传统的4H-SiC MESFET的结构从下到上是：4H-SiC半绝缘衬底、P型缓冲层、N型 沟道层和N+帽层，刻蚀N+帽层后形成凹陷的N型沟道层。击穿电压是衡量4H-SiC MESFET 器件性能的重要指标。目前，针对4H-SiC MESFET器件的击穿电压进行的改进主要是在传 统4H-SiC MESFET的几何形状上，对栅、沟道、漂移区等进行结构改进。然而，对传统4H-SiC MESFET几何形状的改进对器件击穿电压的提升是有限的，这是由于在保证器件电流较大的 条件下，4H-SiC MESEFT击穿电压的提升受到饱和漏电流和击穿电压均衡的限制：大的饱和 电流密度要求沟道更厚，掺杂浓度更大，然而掺杂浓度和厚度的提高会降低器件的击穿电 压。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是要提供一种具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管及 制作方法，可以改善效应晶体管的频率特性，从而提高效应晶体管性能。
[0005] 为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
[0006] -种具有坡形栅极的4H_SiC金属半导体场效应晶体管，自下而上包括4H_SiC半 绝缘衬底、P型缓冲层、N型沟道层，N型沟道层表面设有源极帽层和漏极帽层，源极帽层和 漏极帽层表面分别设有源电极和漏电极，所述N型沟道层的上端面设置向源极帽层一侧倾 斜的坡形槽，坡形槽内设有坡形栅极，坡形栅极的下端面与坡形槽相配合，坡形栅极的上端 面与N型沟道层的上端面平行，所述坡形栅极与源极帽层之间距离小于坡形栅极与漏极帽 层之间的距离。
[0007] 作为本发明的进一步优选方案，所述坡形栅极的长度为0. 7尹m。
[0008] 作为本发明的进一步优选方案，所述坡形栅极与源极帽层之间的最短距离为 0· 5 # m〇
[0009] -种具有坡形栅极的4H_SiC金属半导体场效应晶体管的制作方法，包括以下步 骤：
[0010] 1)对4H-SiC半绝缘衬底进行清洗，以去除表面污物；
[0011] 2)在4H-SiC半绝缘衬底上外延生长0. 5尹m厚的SiC层，并经B2H6的原位掺杂， 形成浓度为1. 4X 1015cnT3的P型缓冲层；
[0012] 3)在P型缓冲层上外延生长0. 25尹m厚的SiC层，并经N2的原位掺杂，形成浓度 为3X 1017cnT3的N型沟道层；
[0013] 4)在N型沟道层上外延生长0. 2尹m厚的SiC层，并经N2的原位掺杂，形成浓度 为1.0X102°cnT 3的N+型帽层；
[0014] 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；
[0015] 6)对有源区依次进行源漏光亥lj、磁控溅射、金属剥离和高温合金，形成0. 5尹m长 的源电极和漏电极；
[0016] 7)对源电极和漏电极之间的矿型帽层再进行光亥lj、刻蚀，形成刻蚀深度和长度分 别为0. 2关m和2. 2关m的凹沟道；
[0017] 8)对凹沟道进行电子束曝光、刻蚀，形成一个0.7尹m长，距源电极侧为0.5尹m， 深度为〇. 〇1尹m的凹槽，并依次按照长度为0. 6尹m、0. 5尹m…进行递减，共进行7次电子 束曝光、刻蚀，形成一个坡形槽；
[0018] 9)对坡形槽依次进行光刻、磁控溅射和金属剥离，形成0. 7尹m长的坡形栅极；
[0019] 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
[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0021] 1.漏极电流提高
[0022] 对于4H_SiC金属半导体场效应晶体管结构而言，其金属周围产生的耗尽区的大 小与金属与半导体接触的面积的大小有关。金属与半导体接触的面积越大，金属周围的耗 尽区面积也会随之增大。对于普通4H_SiC金属半导体场效应晶体管，其金属接触面积仅限 于栅极下方的接触区域。而具有坡形栅极的4H_SiC金属半导体场效应晶体管，金属接触在 坡形栅极部分，靠近漏侧栅极面积更小，耗尽区向靠近栅极的方向移动，从而耗尽区面积更 小，沟道电阻减小，使得漏极电流得到提高。
[0023] 2.频率特性改善
[0024] 相对于传统结构的4H_SiC金属半导体场效应晶体管，具有坡形栅极的4H_SiC金 属半导体场效应晶体管由于其金属与耗尽区的距离要更小，故具有坡形栅极的4H_SiC金 属半导体场效应晶体管具有更高的栅源电容，但是具有坡形栅极的4H_SiC金属半导体场 效应晶体管的跨导的提升幅度却要远大于传统结构的4H-SiC金属半导体场效应晶体管。 所以其截止频率得到改善，随之提高的也有器件的最大振荡频率以及最大可用增益。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是本发明的的剖面结构示意图；
[0026] 图2是本发明的制作流程图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例 以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0028] 如图1所示，本发明的4H_SiC金属半导体场效应晶体管，包括：掺钒杂质的 4H-SiC半绝缘衬底l，4H-SiC半绝缘衬底1上为掺杂浓度和厚度分别为1. 4X 1015cnT3和 0. 5尹m的P型缓冲层2，P型缓冲层2上为掺杂浓度和厚度分别为3X 1017cnT3和0. 25尹m 的N型沟道层3, N型沟道层3的两侧分别为0. 5尹m长的N+型源极帽层5和漏极帽层6， 两者掺杂浓度和厚度均为1. 〇 X 102°cnT3和0. 2尹m，源极帽层5和漏极帽层6表面分别是 源电极7和漏电极8, N型沟道层3的上端面设置向源极帽层5 -侧倾斜的坡形槽9,坡形 槽9内设有坡形栅极4,坡形栅极4的下端面与坡形槽9相配合，坡形栅极4的上端面与N 型沟道层3的上端面平行，N型沟道层3的上方且距离源极帽层5的0. 5尹m处为0. 7尹m 长、且在靠近源侧具有厚度为0. 07尹m的坡形栅极4。
[0029] 参照图2,本制作4H_SiC金属半导体场效应晶体管的方法，给出如下三种实施例。
[0030] 实施例1
[0031] 制作具有0. 07尹m深、0. 7尹m长的坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体 管。
[0032] 本实施例的制作步骤如下：
[0033] 步骤1 :清洗4H_SiC半绝缘衬底1，以去除表面污染物。
[0034] (1. 1)用蘸有甲醇的棉球将衬底仔细清洗两次，以除去表面各种尺寸的SiC颗粒；
[0035] (1. 2)将衬底在H2S04:HN03 = 1:1中超声5分钟；
[0036] (1. 3)将衬底在1#清洗液（Na0H:H202:H20 = 1:2:5)中煮沸5分钟，去离子水冲洗 5分钟后再放入2#清洗液（HC1:H202:H 20= 1:2:7)中煮沸5分钟。最后用去离子水冲洗干 净并用N2吹干备用。
[0037] 步骤2 :在4H_SiC半绝缘衬底1表面上外延生长SiC层，经乙硼烷B2H6原位掺杂 形成P型缓冲层2。
[0038] 将4H-SiC半绝缘衬底1放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、 10ml/min的丙烷、801/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的B 2H6(H2中稀释到5% )，生长温 度为1550°C，压强为105Pa，持续6min，制作掺杂浓度和厚度分别为1.4 1015cnT3和0. 5关m 的P型缓冲层2 ;
[0039] 步骤3 :在P型缓冲层2上外延生长SiC层，经N2原位掺杂形成N型沟道层3。
[0040] 将4H-SiC样品放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的 丙烷、801/min的高纯氢气和2ml/min的N 2，生长温度为1550°C，压强为105Pa，持续3min， 制作掺杂浓度和厚度分别为3. 0 1017cnT3和0. 25尹m的N型沟道层3 ;
[0041] 步骤4 :在N型沟道层3上外延生长SiC层，经N2原位掺杂形成N+帽层。
[0042] 将4H-SiC样品放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的 丙烷、801/min的高纯氢气和20ml/min的N 2，生长温度为1550°C，压强为105Pa，持续2min， 制作0. 5关m长、掺杂浓度1. OX 102°cnT3、厚度为0. 2关m的N+帽层；
[0043] 步骤5 :利用台面光刻保护N+帽层的有源区，对有源区以外的区域进行隔离注入。
[0044] (5. 1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000R/min，胶厚> 2尹m以保证在后续隔离注 入时能够起到良好的阻挡作用；
[0045] (5. 2)涂胶完成后在90°C烘箱中前烘90秒，采用隔离注入光刻板进行约35秒紫 外曝光后在专用显影液（(CH3) 4N0H:H20 = 1:3)中显影60秒，露出4H-SiC，然后在100°C烘 箱中后烘3分钟；
[0046] (5· 3)进行两次硼离子注入，注入条件为 130keV/6X1012cnT2,50keV/2X1012cnT 2。 注入完成后用丙酮和超声去胶，再用等离子去胶3分钟，完成有源区以外的隔离注入。
[0047] (5. 4)将上述4H_SiC外延片置于1600°C感应加热炉退火10分钟激活杂质，Ar气 流量为20ml/min。
[0048] 步骤6 :在N+帽层上形成源电极7和漏电极8。
[0049] (6. 1)光刻掩蔽胶采用PMMA+AZ1400双层胶，要求胶厚> 1. 2关m。样品处理干净 后先涂PMMA胶，速度为4000R/min，胶厚约0. 5尹m，然后在200°C烘箱中前烘120秒，取出 后再涂AZ1400胶约0.8关m;
[0050] (6. 2)在90°C烘箱中前烘90秒，采用源漏光刻板进行15秒曝光后用专用显影液 ((CH3)4N0H:H 20= 1:4)显影50秒去掉AZ1400胶，然后对PMMA胶进行紫外曝光，再用甲苯 显影3分钟，然后在10(TC烘箱中后烘3分钟，完成源漏区金属化窗口；
[0051] (6. 3)采用多革巴磁控溉射台，室温溉射Ni (150nm)/Ti (150nm)/Au(300nm)多层金 属作为源漏欧姆接触金属，其中工作真空2. 5X 10_3Pa，Ar流量4〇SCCm ;
[0052] (6.4)溅射完成后将样品放入150°C Buty专用剥离液中，待金属脱落后再移入 130°CButy剥离液中，等温度降到80°C以下时，再将样品移入丙酮中，最后取出样品并用氮 气吹干。
[0053] (6.5)将样品放入快速合金炉内，在氮氢气氛（N2:H2 = 9:1)保护下快速升温 (970/lmin)到合金温度，进行10分钟，形成源电极7和漏电极8。
[0054] 步骤7 :在N+帽层上形成凹沟道。
[0055] (7. 1)采用涂胶速度：3000R/min，胶厚> 2尹m的正性光刻胶对样品进行光刻，以 保证后续刻蚀时起到刻蚀掩蔽作用；
[0056] (7. 2)涂胶完成后在90°C烘箱中前烘90秒，采用光刻掩膜板进行约35秒紫外曝 光后在专用显影液（(CH3) 4N0H:H20 = 1:3)中显影60秒，然后在100°C烘箱中后烘3分钟；
[0057] (7. 3)采用ICP感应耦合等离子体刻蚀系统进行N+刻蚀，刻蚀条件为刻蚀功率 250W、偏置功率60W、工作压力9Pa，刻蚀气体选择CF 4 (32sccm) +Ar (8sccm)，刻蚀后形成长度 为2. 2尹m，深度为0. 2尹m的凹沟道，刻蚀后用丙酮+超声去除刻蚀掩蔽胶。
[0058] 步骤8 :在源电极7和漏电极8之间的凹沟道上形成坡形槽9。
[0059] (8. 1)在涂胶速度：3000R/min，胶厚> 2尹m的条件下，采用正性光刻胶进行光 亥IJ，按照坡形栅的位置制成光刻版，用电子束曝光；
[0060] (8. 2)在专用显影液（(CH3)4N0H:H20 = 1:4)中，对沟道进行显影，将光刻版上图形 转移到源电极7和漏电极8的凹沟道上，形成栅图形窗口，再利用反应离子刻蚀工艺刻蚀凹 沟道，同时得到长度0. 7尹m、距源侧0. 5尹m，深度为0. 01尹m的凹槽，并依次按照长度为 0. 6尹m、0. 5尹m···进行递减，每次刻蚀深度均为0. 01mm，共进行7次电子束曝光、刻蚀，形 成一个坡形槽9。
[0061] 步骤9 :在凹沟道上形成坡形栅极4。
[0062] (9. 1)在凹沟道上涂覆光刻胶，按照栅区的位置制成光刻版；
[0063] (9. 2)涂|父完成后在90 C供箱中如供90秒，进打约35秒电子束曝光后在专用显 影液（(CH3)4N0H:H 20 = 1:4)中，对栅区进行显影，然后在KKTC烘箱中后烘3分钟，将光刻 版上的图形转移到源区和漏区之间的凹沟道上，形成栅区图形窗口；
[0064] (9· 3)采用多靶磁控溅射台，室温溅射Ni (150nm)/Ti (150nm)/Au(300nm)多层金 属作为源漏欧姆接触金属，其中工作真空2. 5X l(T3Pa，Ar流量4〇SCCm，溅射过程中将片子 加热到150°C ;
[0065] (9.4)溅射完成后将片子放入150°C Buty专用剥离液中，待金属脱落后再移入 130°CButy剥离液中，等温度降到80°C以下时，再将片子移入丙酮中，最后取出片子并用小 流量氮气慢慢吹干（防止金属栅被碰掉）。最后用等离子去胶3分钟，形成长度为0. 7尹m 的坡形栅极4。
[0066] 步骤10 :对上述形成的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。
[0067] (10. 1)在300°C下，向反应室中同时通入流量为300sccm的SiH4、323sccm的NH3 和330sccm的N2,通过等离子体（增强）化学气相淀积工艺，在表面淀积0· 5尹m厚的Si3N4 层作为钝化介质层；
[0068] (10. 2)钝化光刻采用正性光刻胶，涂胶速度3000R/mins，要求胶厚> 2尹m，涂胶 完成后在90°C烘箱中前烘90秒，然后采用光刻掩膜板进行35秒紫外曝光，用专用显影液 ((CH 3)4N0H:H20 = 1:3)显影60秒，最后在100°C烘箱中坚膜3分钟；
[0069] (10. 3)Si3N4刻蚀采用RIE工艺，刻蚀气体选择CHF3(50sccm)+Ar(5sccm)，完成后 再进行3分钟等离子体去胶。露出金属，形成源、漏和栅电极压焊点，完成整个器件的制作。
[0070] 实施例2
[0071] 制作具有0. 06尹m深、0. 7尹m长的坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体 管。
[0072] 本实施例的制作步骤中：
[0073] 步骤8 :在源电极7和漏电极8之间的凹沟道上形成坡形槽9。
[0074] 1)在涂胶速度：3000R/min，胶厚> 2尹m的条件下，采用正性光刻胶在凹沟道上 进行光刻，按照坡形栅的位置制成光刻版，用电子束曝光；
[0075] 2)在专用显影液（(CH3)4N0H:H20 = 1:4)中，对沟道进行显影，将光刻版上图形 转移到源区和漏区之间的凹沟道上，形成栅图形窗口，再利用反应离子刻蚀工艺刻蚀凹沟 道，同时得到长度〇. 7尹m、距源侧0. 5尹m，深度为0. 01尹m的凹槽。并依次按照长度为 0. 6尹m、0. 5尹m…进行递减，每次刻蚀深度均为0. 01mm，共进行6次电子束曝光、刻蚀，形 成一个坡形槽9。
[0076] 步骤9 :在凹沟道上形成坡形栅极4。
[0077] 1)在凹沟道上涂覆光刻胶，按照栅区的位置制成光刻版；
[0078] 2)涂胶完成后在90°C烘箱中前烘90秒，进行约35秒电子束曝光后在专用显影液 ((CH 3)4N0H:H20 = 1:4)中，对栅区进行显影，然后在100°C烘箱中后烘3分钟，将光亥IJ版上 的图形转移到源区和漏区之间的凹沟道上，形成栅区图形窗口；
[0079] 3)采用多祀磁控溉射台，室温溉射Ni (150nm)/Ti (150nm)/Au(300nm)多层金属作 为源漏欧姆接触金属，其中工作真空2. 5X l(T3Pa，Ar流量4〇SCCm，溅射过程中将片子加热 到 150°C ;
[0080] 4)溅射完成后将片子放入150°C Buty专用剥离液中，待金属脱落后再移入 130°CButy剥离液中，等温度降到80°C以下时，再将片子移入丙酮中，最后取出片子并用小 流量氮气慢慢吹干（防止金属栅被碰掉）。最后用等离子去胶3分钟，形成长度为0. 7尹m 的坡形栅极4。
[0081] 其余步骤同实施例1。
[0082] 实施例3 :制作具有0. 08尹m深、0. 7尹m长的坡形栅极的4H-SiC金属半导体场 效应晶体管。
[0083] 本实施例的制作步骤中：
[0084] 步骤8 :在源电极7和漏电极8之间的凹沟道上形成坡形槽9。
[0085] 1)在涂胶速度：3000R/min，胶厚> 2尹m的条件下，采用正性光刻胶在凹沟道上 进行光刻，按照坡形栅的位置制成光刻版，用电子束曝光；
[0086] 2)在专用显影液（(CH3)4N0H:H20 = 1:4)中，对沟道进行显影，将光刻版上图形 转移到源区和漏区之间的凹沟道上，形成栅图形窗口，再利用反应离子刻蚀工艺刻蚀凹沟 道，同时得到长度〇. 7尹m、距源侧0. 5尹m，深度为0. 01尹m的凹槽。并依次按照长度 为0. 6尹m、0. 5尹m…进行递减,共进行7次电子束曝光、刻蚀，前六次每次刻蚀深度均为 0. 01mm，第七次刻蚀深度为0. 02mm，形成一个坡形槽9。
[0087] 步骤9 :在凹沟道上形成坡形栅极4。
[0088] 1)在凹沟道上涂覆光刻胶，按照栅区的位置制成光刻版；
[0089] 2)涂胶完成后在90°C烘箱中前烘90秒，进行约35秒电子束曝光后在专用显影液 ((CH 3)4N0H:H20 = 1:4)中，对栅区进行显影，然后在100°C烘箱中后烘3分钟，将光亥IJ版上 的图形转移到源区和漏区之间的凹沟道上，形成栅区图形窗口；
[0090] 3)采用多祀磁控溉射台，室温溉射Ni (150nm)/Ti (150nm)/Au(300nm)多层金属作 为源漏欧姆接触金属，其中工作真空2. 5X l(T3Pa，Ar流量4〇SCCm，溅射过程中将片子加热 到 150°C ;
[0091] 4)溅射完成后将片子放入150°C Buty专用剥离液中，待金属脱落后再移入 130°CButy剥离液中，等温度降到80°C以下时，再将片子移入丙酮中，最后取出片子并用小 流量氮气慢慢吹干（防止金属栅被碰掉）。最后用等离子去胶3分钟，形成长度为0. 7尹m 的坡形栅极4。
[0092] 其余步骤同实施例1。
[0093] 综述，本发明制作的4H_SiC金属半导体场效应晶体管具有如下优点：
[0094] 1.漏极电流提高
[0095] 对于4H_SiC金属半导体场效应晶体管结构而言，其金属周围产生的耗尽区的大 小与金属与半导体接触的面积的大小有关。金属与半导体接触的面积越大，金属周围的耗 尽区面积也会随之增大。对于普通4H-SiC金属半导体场效应晶体管，其金属接触面积仅限 于栅极下方的接触区域。而具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管，金属接触在 坡形栅极部分，靠近漏侧栅极面积更小，耗尽区向靠近栅极的方向移动，从而耗尽区面积更 小，沟道电阻减小，使得漏极电流得到提高。
[0096] 2.频率特性改善
[0097] 相对于传统结构的4H_SiC金属半导体场效应晶体管，具有坡形栅结构的4H_SiC 金属半导体场效应晶体管由于其金属与耗尽区的距离要更小，故具有坡形栅极的4H_SiC 金属半导体场效应晶体管具有更高的栅源电容，但是具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体 场效应晶体管的跨导的提升幅度却要远大于传统结构的4H-SiC金属半导体场效应晶体 管。所以其截止频率得到改善，随之提高的也有器件的最大振荡频率以及最大可用增益。 [0098] 本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做 出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管，自下而上包括4H-SiC半绝 缘衬底（1)、P型缓冲层（2)、N型沟道层（3)，N型沟道层（3)表面设有源极帽层（5)和漏极 帽层（6)，源极帽层（5)和漏极帽层（6)表面分别设有源电极（7)和漏电极（8)，其特征在 于：所述N型沟道层（3)的上端面设置向源极帽层（5) -侧倾斜的坡形槽（9)，坡形槽（9) 内设有坡形栅极（4)，坡形栅极（4)的下端面与坡形槽（9)相配合，坡形栅极（4)的上端面 与N型沟道层（3)的上端面平行，所述坡形栅极（4)与源极帽层（5)之间距离小于坡形栅 极（4)与漏极帽层（6)之间的距离。
2. 根据权利要求1所述的具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管，其特征在 于：所述坡形栅极（4)的长度为0.7匀111。
3. 根据权利要求1所述的具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管，其特征在 于：所述坡形栅极⑷与源极帽层（5)之间的最短距离为〇.5矣m。
4. 一种具有坡形栅极的4H-SiC金属半导体场效应晶体管的制作方法，其特征在于，包 括以下步骤： 1) 对4H-SiC半绝缘衬底（1)进行清洗，以去除表面污物； 2) 在4H-SiC半绝缘衬底（1)上外延生长〇.5匀m厚的SiC层，并经B2H6的原位掺杂， 形成浓度为1. 4X 1015cnT3的P型缓冲层（2); 3) 在P型缓冲层（2)上外延生丨'、().25匀m厚的SiC层，并经N2的原位掺杂，形成浓度 为3 X 1017cm_3的N型沟道层（3); 4) 在N型沟道层（3)上外延生彳'、〇.2关mV的SiC层，并经N2的原位掺杂，形成浓度为 1.0X102°cnT3 的 N+型帽层； 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； 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().5乓m长的源 电极（7)和漏电极（8); 7) 对源电极（7)和漏电极⑶之间的N+型帽层再进行光亥lj、刻蚀，形成刻蚀深度和长 度分别为0.2^111和2.2匀m的凹沟道； 8) 对凹沟道进行电子束曝光、刻蚀，形成一个〇.7%m长，距源电极（7)侦彳为U..5与m， 深度为0.01匀m的凹槽，并依次按照长度为0.6关tn、0.5%m…进行递减，共进行7次电子 束曝光、刻蚀，形成一个坡形槽（9); 9) 对坡形槽（9)依次进行光刻、磁控溅射和金属剥离，形成0.7匀m长的坡形栅极 ⑷； 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。
【文档编号】H01L29/10GK104282764SQ201410587502
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】贾护军, 刑鼎, 张航 申请人:西安电子科技大学