1.用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其步骤如下:A、采用离子注入工艺在4H-SiC晶片上形成4H-SiC MOSFET的漏极和源极的接触区域;
所述的4H-SiC MOSFET为LDMOS结构;
B、采用离子注入工艺将五价元素氮植入到4H-SiC外延层(12)表面;
C、利用1500℃高温的方式对注入的氮进行激活;激活后的氮离子在4H-SiC外延层(12)中的形状呈高斯分布,峰值浓度范围为2×1019-1×1020cm-3;
D、采用湿氧氧化工艺形成氧化层(11);
E、采用扩散工艺将三价元素硼植入到外延层(12)与氧化层(11)的界面;经扩散后的硼原子在4H-SiC/SiO2界面的峰值浓度范围为2×1020-6×1020cm-3;
F、在4H-SiC晶片上镀上金属层,并采用剥离工艺形成金属电极,随后用快速退火的方法形成性能良好的欧姆接触;
氧化层(11)中含硼部分占氧化层(11)的总高的1/3;
湿氧氧化生长的氧化层(11)减少硼扩散的时间,用扩散工艺将三价元素硼植入到外延层(12)与氧化层(11)的界面,硼能改变4H-SiC/SiO2界面处SiO2的粘结性,降低界面态密度;
硼扩散,一方面提高了反型层的迁移率,减小界面态密度;另一方面硼扩散工艺中的高温,相当于对湿氧氧化层进行退火处理,能部分消除湿氧条件下引入的各种电荷,并会使原来松散的氧化层变得致密、牢固,能够进一步弥补湿氧氧化工艺中氧化层质地不够致密的缺陷。
2.根据权利要求1所述的用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其特征在于,所述的离子注入工艺是在4H-SiC外延层(12)表面进行的室温下多能量的离子注入。
3.根据权利要求1所述的用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其特征在于,步骤C是在惰性气体的保护下进行1500℃高温退火,以此来激活注入的氮离子。
4.根据权利要求3所述的用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其特征在于,高温激活后的氮离子在4H-SiC外延层(12)中的形状呈高斯分布,峰值浓度范围为2×
1019-1×1020cm-3,深度范围为10-20nm。
5.根据权利要求1所述的用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其特征在于,步骤E中扩散工艺的扩散温度为950℃,时间为1.5-2.5小时,确保硼掺杂剂在热动力的驱使下能穿透氧化层(11)到达4H-SiC/SiO2界面。
6.根据权利要求1所述的用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其特征在于,湿氧氧化的温度范围为930-970℃,氧化时间范围为1.5-2小时,生长的氧化层(11)的厚度范围为38-45nm。
7.根据权利要求5所述的用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其特征在于,硼掺杂剂由氮化硼和三氧化二硼按照4:1的重量比例组成,经扩散后的硼原子在4H-SiC/SiO2界面的峰值浓度范围为2×1020-6×1020cm-3,在4H-SiC外延层(12)中的深度范围为10-20nm。
8.根据权利要求5所述的用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其特征在于,硼扩散工艺后,在惰性气体的保护下退火。
9.根据权利要求3或8所述的用氮和硼改善4H-SiC MOSFET反型层迁移率的方法,其特征在于,惰性气体为氩气。