包括等离子体掺杂过程的形成半导体器件的方法与流程

文档序号:44193498发布日期:2025-12-26 23:02阅读:18来源:国知局
技术简介:
本专利针对SiC半导体器件在缩小几何尺寸后欧姆接触形成困难的问题,提出结合离子注入与等离子体掺杂的双工艺方案。通过离子注入实现深层掺杂,等离子体掺杂则用于浅层区域,形成梯度掺杂分布,从而降低接触电阻并提升器件性能。该方法通过控制掺杂深度差异与接触材料优化,解决传统单工艺难以兼顾的导通电阻与面积效率矛盾。
关键词:等离子体掺杂,欧姆接触

本公开涉及一种形成半导体器件的方法,特别是涉及一种形成半导体器件的掺杂区的方法,包括通过至少一个离子注入过程将掺杂剂引入到sic半导体主体。


背景技术:

1、半导体应用中的一个关键组件是固态开关。作为示例,开关开启和关闭汽车应用或工业应用的负载。固态开关典型地包括例如场效应晶体管(fet),如金属氧化物半导体fet(mosfet)或绝缘栅双极晶体管(igbt)或结型场效应晶体管(jfet)。新一代sic半导体开关的技术开发旨在通过缩小器件几何形状来改进电气器件特性并降低成本。尽管通过缩小器件几何形状可以降低成本,但是当增加每单位面积的器件功能时,必须满足各种各样的权衡和挑战。例如,鉴于在沟槽或小台面区中的掺杂区上的欧姆接触形成,通过缩小器件几何形状来减小面积特定的导通状态电阻ron×a可能是具有挑战性的。

2、需要改进sic半导体器件的形成方法。


技术实现思路

1、本公开的示例涉及一种形成半导体器件的方法。该方法包括在sic半导体主体中形成第一导电类型的掺杂区。形成掺杂区包括通过至少一个离子注入过程将第一导电类型的掺杂剂引入到sic半导体主体中。形成掺杂区进一步包括通过至少一个等离子体掺杂过程将第一导电类型的掺杂剂引入到sic半导体主体中。由至少一个离子注入过程所引入的掺杂剂的渗透深度大于由至少一个等离子体掺杂过程所引入的掺杂剂的渗透深度。该方法进一步包括在掺杂区的接触表面部分上形成接触材料,其中接触表面部分包括通过至少等离子体掺杂过程所引入的掺杂剂。

2、本领域技术人员在阅读以下详细描述和查看随附附图时将认识到附加的特征和优点。


技术特征:

1.形成半导体器件(100)的方法,所述方法包括:

2.根据前述权利要求所述的方法,进一步包括

3.根据前述权利要求所述的方法,进一步包括

4. 根据前述权利要求所述的方法,其中通过溅射蚀刻过程和通过所述至少一个等离子体掺杂过程(104)处理sic半导体主体(102)在相同的过程装备中实行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,进一步包括

6.根据前述权利要求所述的方法,进一步包括

7. 根据前述权利要求所述的方法,其中辅助层(116)的材料包括si3n4、al2o3、aln或碳的同素异形体中的至少一种。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的方法,进一步包括

9. 根据前述权利要求所述的方法,其中所述过渡金属包括ni、al、ti中的至少一种。

10.根据前述两项权利要求中任一项所述的方法,进一步包括

11. 根据前述权利要求所述的方法,进一步包括

12.根据权利要求1所述的方法,进一步包括

13. 根据前述权利要求所述的方法,进一步包括

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,进一步包括

15. 根据前述权利要求所述的方法,其中所述至少一个掺杂层(120,122,124)包括源极层(120)、或主体层(122)、或电流扩散层(124)、或其任何组合。

16. 根据前述权利要求所述的方法,其中

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述至少一个等离子体掺杂过程(104)在范围从300℃至700℃的温度下的过程装备中实行。


技术总结
提出了一种形成半导体器件(100)的方法。该方法包括在SiC半导体主体(102)中形成第一导电类型的掺杂区(118)。形成掺杂区(118)包括通过至少一个离子注入过程(I2t,I2nt)将第一导电类型的掺杂剂引入到SiC半导体主体(102)中。形成掺杂区(118)进一步包括通过至少一个等离子体掺杂过程(104)将第一导电类型的掺杂剂引入到SiC半导体主体(102)中。由至少一个离子注入过程(I2t,I2nt)所引入的掺杂剂的渗透深度大于由至少一个等离子体掺杂过程(104)所引入的掺杂剂的渗透深度。该方法进一步包括在掺杂区(118)的接触表面部分上形成接触材料(129),其中接触表面部分包括通过至少等离子体掺杂过程(104)所引入的掺杂剂。

技术研发人员:W·舒斯特雷德,F·雷辛格,R·K·乔希,H-J·舒尔策,T·R·西米尼克
受保护的技术使用者:英飞凌科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/12/25
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