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专利号: 2017111359933
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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DiMOS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;

D、采用湿氧氧化工艺形成氧化层(11);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;

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;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;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;

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。

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,硼扩散工艺后,在惰性气体的保护下退火。

6.根据权利要求3或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,惰性气体为氩气。