【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及功率器件領域，具體涉及一種用于mosfet的外延結構及其制備方法和用途。
技術介紹
1、目前，sic功率mosfet作為一種重要的sic功率器件，由于簡單的柵極驅動電路、高工作頻率、高功率密度以及高轉換效率等優點，廣泛應用在電力電子系統中。
2、如4h-sic?mosfet在國內外的研究取得了矚目的進展。如cn109616523a公開了一種4h-sic?mosfet功率器件及其制造方法，該功率器件包括：源極、sio2層間介質、柵極、柵氧化層、p+接觸區、n+源區、p阱、額外注入的p型區、n型外延層、n-外延層、緩沖層、n+襯底和漏極。
3、但是4h-sic?mosfet器件在sio2/sic界面質量、柵電壓穩定性、高可靠性終端結構設計、更可靠歐姆接觸制備工藝和更高參數的器件設計要求等方面仍需要進一步調整，這是因為sic氧化過后，存在著c殘留，這些界面陷阱會在sic的禁帶中引入固定位置能級，導致sio2/sic界面質量差、界面態高導致溝道遷移率低和閾值電壓過低的缺陷。
技術實現思路
1、鑒于現有技術中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種用于mosfet的外延結構及其制備方法和用途，以解決sio2/sic界面質量差、界面態高導致溝道遷移率低和閾值電壓過低的缺陷。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種用于mosfet的外延結構，所述外延結構包括：依次設置于襯底上的緩沖層、第一漂移
4、本專利技術提供的外延結構，通過對外延結構進行設計，采用特定的第一no摻雜3c-sic層、o摻雜3c-sic層和第二no摻雜3c-sic層設計，解決了sio2/sic界面質量差、界面態高導致溝道遷移率低和閾值電壓過低的缺陷，從而保證所得功率器件具有優異的溝道遷移率和合理的閾值電壓。
5、作為本專利技術優選的技術方案，所述緩沖層的厚度為0.9-1.1μm。
6、優選地，所述緩沖層的n型摻雜濃度為7×1017-1.3×1018atom/cm3。
7、作為本專利技術優選的技術方案，所述第一漂移層的厚度為5-20μm。
8、優選地，所述第一漂移層的n型摻雜濃度為0.7×1016-1×1016atom/cm3。
9、優選地，所述第二漂移層的厚度為1-2μm。
10、優選地，所述第二漂移層的n型摻雜濃度為2×1016-2.5×1016atom/cm3。
11、作為本專利技術優選的技術方案，所述aln層的厚度為10-300nm。
12、作為本專利技術優選的技術方案，所述第一no摻雜3c-sic層的厚度為0.1-0.5nm。
13、優選地，所述第一no摻雜3c-sic層的no摻雜濃度為1×1016-1×1019atom/cm3。
14、優選地，所述o摻雜3c-sic層的厚度為0.1-0.5nm。
15、優選地，所述o摻雜3c-sic層的o摻雜濃度為1×1016-1×1019atom/cm3。
16、優選地，所述第二no摻雜3c-sic層的厚度為0.1-0.5nm。
17、優選地，所述第二no摻雜3c-sic層的no摻雜濃度為1×1016-1×1019atom/cm3。
18、第二方面，本專利技術提供了一種如第一方面所述的外延結構的制備方法，所述制備方法包括：
19、對襯底依次進行緩沖層生長、第一漂移層生長、第二漂移層生長、aln層生長、第一no摻雜3c-sic層生長、o摻雜3c-sic層生長和第二no摻雜3c-sic層生長。
20、作為本專利技術優選的技術方案，所述襯底包括偏向<11-20>方向4°的4h-sic襯底。
21、優選地，所述緩沖層生長中所用載氣的流量為100-800slm。
22、優選地，所述緩沖層生長中所用硅源氣的流量為300-600sccm。
23、優選地，所述緩沖層生長中所用碳源氣的流量為200-500sccm。
24、優選地，所述緩沖層生長中所用n型摻雜劑的流量為80-120sccm。
25、優選地，所述緩沖層生長的生長溫度為1580-1680℃。
26、優選地，所述緩沖層生長的生長壓力為50-100mbar。
27、作為本專利技術優選的技術方案，所述第一漂移層生長中所用載氣的流量為100-800slm。
28、優選地，所述第一漂移層生長中所用硅源氣的流量為300-600sccm。
29、優選地，所述第一漂移層生長中所用碳源氣的流量為200-500sccm。
30、優選地，所述第一漂移層生長中所用n型摻雜劑的流量為20-60sccm。
31、優選地，所述第一漂移層生長的生長溫度為1580-1680℃。
32、優選地，所述第一漂移層生長的生長壓力為50-500mbar。
33、優選地，所述第二漂移層生長中所用載氣的流量為100-800slm。
34、優選地，所述第二漂移層生長中所用硅源氣的流量為300-600sccm。
35、優選地，所述第二漂移層生長中所用碳源氣的流量為200-500sccm。
36、優選地，所述第二漂移層生長中所用n型摻雜劑的流量為20-60sccm。
37、優選地，所述第二漂移層生長的生長溫度為1580-1680℃。
38、優選地，所述第二漂移層生長的生長壓力為50-500mbar。
39、作為本專利技術優選的技術方案，所述aln層生長中所用載氣的流量為10-50slm。
40、優選地，所述aln層生長中所用鋁源的流量為50-100sccm。
41、優選地，所述aln層生長中所用氮源的流量為80-200sccm。
42、優選地，所述aln層生長的生長溫度為700-1200℃。
43、優選地，所述aln層生長的生長壓力為100-500mbar。
44、優選地，所述第一no摻雜3c-sic層生長中所用載氣的流量為10-50slm。
45、優選地，所述第一no摻雜3c-sic層生長中所用硅源氣的流量為100-500sccm。
46、優選地，所述第一no摻雜3c-sic層生長中所用碳源氣的流量為80-150sccm。
47、優選地，所述第一no摻雜3c-sic層生長中所用no的流量為15-50sccm。
48、優選地，所述第一no摻雜3c-sic層生長的生長溫度為1350-1400℃。
49、優選地，所述第一no摻雜3c-sic層生長的生長壓力為100-500mbar。
50、優選地，所述o摻雜本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于MOSFET的外延結構，其特征在于，所述外延結構包括：依次設置于襯底上的緩沖層、第一漂移層、第二漂移層、AlN層、第一NO摻雜3C-SiC層、O摻雜3C-SiC層和第二NO摻雜3C-SiC層。
2.如權利要求1所述的外延結構，其特征在于，所述緩沖層的厚度為0.9-1.1μm；
3.如權利要求1或2所述的外延結構，其特征在于，所述第一漂移層的厚度為5-20μm；
4.如權利要求1-3任一項所述的外延結構，其特征在于，所述AlN層的厚度為10-300nm。
5.如權利要求1-4任一項所述的外延結構，其特征在于，所述第一NO摻雜3C-SiC層的厚度為0.1-0.5nm；
6.一種如權利要求1-5任一項所述的外延結構的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述襯底包括偏向<11-20>方向4°的4H-SiC襯底；
8.如權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述第一漂移層生長中所用載氣的流量為100-800slm；
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10.一種如權利要求1-5任一項所述的外延結構的用途，其特征在于，所述用途包括：
...【技術特征摘要】
1.一種用于mosfet的外延結構，其特征在于，所述外延結構包括：依次設置于襯底上的緩沖層、第一漂移層、第二漂移層、aln層、第一no摻雜3c-sic層、o摻雜3c-sic層和第二no摻雜3c-sic層。
2.如權利要求1所述的外延結構，其特征在于，所述緩沖層的厚度為0.9-1.1μm；
3.如權利要求1或2所述的外延結構，其特征在于，所述第一漂移層的厚度為5-20μm；
4.如權利要求1-3任一項所述的外延結構，其特征在于，所述aln層的厚度為10-300nm。
5.如權利要求1-4任一項所述的外延結構，其特征在于，所述第一no摻雜3c-s...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚力軍，費磊，郭付成，邊逸軍，左萬勝，
申請(專利權)人：晶豐芯馳上海半導體科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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