公开(公告)号：CN113594030A

公开(公告)日：2021-11-02

申请号：CN202110852603.4

申请日：2021-07-27

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 万彩萍 ,  许恒宇 ,  叶甜春

IPC: H01L21/28 ,  H01L21/336 ,  H01L29/786

Abstract: 本发明公开一种场效应晶体管器件的栅极结构制作方法及场效应晶体管器件，涉及半导体器件技术领域。栅极结构制作方法包括：提供一碳化硅外延片；对所述碳化硅外延片进行高温栅氧处理，以使所述碳化硅外延片表面形成二氧化硅栅氧化层；在所述二氧化硅栅氧化层上形成栅极图形，得到包含所述栅极图形的第一栅极结构；对所述第一栅极结构按光刻图形进行刻蚀处理，进行二次氧化处理，修复形成第一栅极结构过程中对栅氧化层所造成的刻蚀损伤，最终得到第二栅极结构，避免由于在第一栅极形成过程中发生过度刻蚀而导致的栅氧化层损伤，这类损伤容易引起栅氧化层附近发生击穿导致的器件失效，提升了碳化硅场效应晶体管器件的可靠性。

公开(公告)号：CN103579375A

公开(公告)日：2014-02-12

申请号：CN201310580966.2

申请日：2013-11-18

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 刘新宇 ,  许恒宇 ,  汤益丹 ,  蒋浩杰 ,  赵玉印 ,  申华军 ,  白云 ,  杨谦

IPC: H01L29/872 ,  H01L29/06 ,  H01L29/47 ,  H01L21/329

CPC classification number: H01L29/872 ,  H01L29/24 ,  H01L29/36 ,  H01L29/66143

Abstract: 本发明公开了一种SiC肖特基二极管及其制作方法，该SiC肖特基二极管包括N++-SiC衬底和N--SiC外延层，N--SiC外延层形成于N++-SiC衬底之上，且N++-SiC衬底背面设有N型欧姆接触电极，N--SiC外延层表面设有肖特基接触电极，肖特基接触电极之下有选择性P+-SiC区域环，P+-SiC区域环之下有与P+-SiC区域环对应的N+-SiC区域环，作为雪崩击穿时的保护环；肖特基接触电极的外围设有多个P+-SiC保护环，作为该二极管器件的终端保护结构；在肖特基接触电极边缘设有SiO2钝化层，在SiO2钝化层上方设有场板。本发明使得SiC肖特基二极管的导通电压与Si肖特基二极管的导通电压相近，不仅与原有采用Si器件的系统匹配良好，而且可应用于Si肖特基器件所不能达到的高压600V-1200V的开关电源和功率因数校正电路中。

公开(公告)号：CN109950327A

公开(公告)日：2019-06-28

申请号：CN201910183875.2

申请日：2019-03-12

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 王世海 ,  许恒宇 ,  万彩萍 ,  金智

IPC: H01L29/94 ,  H01L21/329 ,  H01L29/16

Abstract: 本发明提供一种SiC MOS电容器件制备方法，从衬底材料的角度出发研究电学性能的变化来改善SiC MOS器件的性能，具体地通过对SiC外延晶片采用背面减薄工艺来改变SiC外延晶片的应力，不仅能够实现低温工艺以及避免常规等离子体刻蚀给SiC表面带来的损伤以保持SiC MOS电容器件的稳定性，而且能够有效地减小SiC/SiO2界面态密度以改善器件的迁移率特性。

公开(公告)号：CN103579375B

公开(公告)日：2016-08-17

申请号：CN201310580966.2

申请日：2013-11-18

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 刘新宇 ,  许恒宇 ,  汤益丹 ,  蒋浩杰 ,  赵玉印 ,  申华军 ,  白云 ,  杨谦

IPC: H01L29/872 ,  H01L29/06 ,  H01L29/47 ,  H01L21/329

Abstract: 本发明公开了一种SiC肖特基二极管及其制作方法，该SiC肖特基二极管包括N++?SiC衬底和N??SiC外延层，N??SiC外延层形成于N++?SiC衬底之上，且N++?SiC衬底背面设有N型欧姆接触电极，N??SiC外延层表面设有肖特基接触电极，肖特基接触电极之下有选择性P+?SiC区域环，P+?SiC区域环之下有与P+?SiC区域环对应的N+?SiC区域环，作为雪崩击穿时的保护环；肖特基接触电极的外围设有多个P+?SiC保护环，作为该二极管器件的终端保护结构；在肖特基接触电极边缘设有SiO2钝化层，在SiO2钝化层上方设有场板。本发明使得SiC肖特基二极管的导通电压与Si肖特基二极管的导通电压相近，不仅与原有采用Si器件的系统匹配良好，而且可应用于Si肖特基器件所不能达到的高压600V?1200V的开关电源和功率因数校正电路中。

公开(公告)号：CN103560078B

公开(公告)日：2016-04-20

申请号：CN201310570937.8

申请日：2013-11-13

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 刘新宇 ,  汤益丹 ,  许恒宇 ,  蒋浩杰 ,  赵玉印 ,  申华军 ,  白云 ,  杨谦

IPC: H01L21/04 ,  H01L21/266

Abstract: 本发明公开了一种精确控制碳化硅高温离子注入掩模陡直性的方法，包括：清洗碳化硅外延衬底；在碳化硅外延衬底表面生长足以抵挡高温高能量离子注入的高温离子注入掩蔽层；在高温离子注入掩蔽层上生长用于控制刻蚀工艺的刻蚀阻挡层；在刻蚀阻挡层上涂敷光刻胶，采用光刻显影技术在刻蚀阻挡层表面形成选择性高温离子区域窗口；从选择性高温离子区域窗口依次对刻蚀阻挡层和高温离子注入掩蔽层进行刻蚀直至碳化硅外延衬底的表面；去除光刻胶及剩余的刻蚀阻挡层，得到侧壁光滑、陡直、可控的厚介质离子注入掩蔽层。本发明精确的对刻蚀面进行角度控制，得到侧壁光滑、陡直的厚介质离子注入掩蔽层，保证了选择性离子注入区域内的均一性良好、可控性强。

公开(公告)号：CN103578960A

公开(公告)日：2014-02-12

申请号：CN201310589191.5

申请日：2013-11-20

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 韩林超 ,  申华军 ,  白云 ,  汤益丹 ,  许恒宇 ,  王弋宇 ,  杨谦 ,  刘新宇

IPC: H01L21/28

CPC classification number: H01L21/0485

Abstract: 本发明公开了一种在SiC衬底背面制备欧姆接触的方法，该方法是在SiC衬底背面上依次蒸发金属Ni、Ti和Ni，并对衬底-金属层进行高温退火处理。金属Ni、Ti和Ni的厚度分别为20nm、20nm和100nm。本发明可应用于SiC JBS肖特基二极管的背面欧姆接触与SiC MOSFET的背面欧姆接触的制备，以及其它类似SiC器件的背面欧姆接触。本发明采用Ni/Ti/Ni混合金属组分，采用高温退火的方式得到致密而且接触面比较平滑的欧姆接触，减小界面处空洞的存在，并且提高与加厚金属的粘附性，欧姆接触电阻率达到与采用纯Ni金属制备欧姆接触相当的水平。

公开(公告)号：CN107706108A

公开(公告)日：2018-02-16

申请号：CN201710942185.1

申请日：2017-10-11

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 何在田 ,  张国斌 ,  许恒宇 ,  赵妙 ,  万彩萍 ,  金智 ,  刘新宇

IPC: H01L21/329

Abstract: 本发明提供一种碳化硅器件结终端制作方法，其中包括：步骤一、提供SiC衬底，并沉积氧化物介质层，用于作为第一干法刻蚀的硬掩膜层；步骤二、在氧化物介质层上旋涂光刻胶，并形成刻蚀图形；步骤三、对氧化物介质层进行第一干法刻蚀并调控工艺参数，将刻蚀图形转移到氧化物介质层并形成第一刻蚀斜坡台面；步骤四、将第一干法刻蚀后的氧化物介质层作为第二干法刻蚀的硬掩膜层，对SiC衬底进行第二干法刻蚀并控制工艺参数，将刻蚀图形转移到SiC衬底并形成第二刻蚀斜坡台面；步骤五、进行湿法刻蚀，去除残留的氧化物介质层以及光刻胶残留层，形成用于结终端的缓坡台面。本发明能够有效缓解结边缘电场集中效应，提高器件工作的可靠性。

公开(公告)号：CN103578960B

公开(公告)日：2016-08-17

申请号：CN201310589191.5

申请日：2013-11-20

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 韩林超 ,  申华军 ,  白云 ,  汤益丹 ,  许恒宇 ,  王弋宇 ,  杨谦 ,  刘新宇

IPC: H01L21/28

Abstract: 本发明公开了一种在SiC衬底背面制备欧姆接触的方法，该方法是在SiC衬底背面上依次蒸发金属Ni、Ti和Ni，并对衬底-金属层进行高温退火处理。金属Ni、Ti和Ni的厚度分别为20nm、20nm和100nm。本发明可应用于SiC JBS肖特基二极管的背面欧姆接触与SiC MOSFET的背面欧姆接触的制备，以及其它类似SiC器件的背面欧姆接触。本发明采用Ni/Ti/Ni混合金属组分，采用高温退火的方式得到致密而且接触面比较平滑的欧姆接触，减小界面处空洞的存在，并且提高与加厚金属的粘附性，欧姆接触电阻率达到与采用纯Ni金属制备欧姆接触相当的水平。

公开(公告)号：CN103578942B

公开(公告)日：2016-03-16

申请号：CN201310559750.8

申请日：2013-11-12

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 刘新宇 ,  许恒宇 ,  汤益丹 ,  蒋浩杰 ,  赵玉印 ,  申华军 ,  白云 ,  杨谦

IPC: H01L21/266

Abstract: 本发明公开了一种带有选择性截止层的碳化硅高温离子注入掩模的制造方法，包括：清洗碳化硅衬底；在碳化硅衬底上采用热氧化的方法生长离子注入牺牲层薄膜；采用LPCVD方法在得到的离子注入牺牲层薄膜上生长用于控制刻蚀工艺的选择性截止层；采用外延或者生长的方法，在选择性截止层上形成绝缘介质掩蔽层；在绝缘介质掩蔽层上匀光刻胶，并光刻显影出选择性离子注入区域窗口；从选择性离子注入区域窗口对绝缘介质掩蔽层进行干法刻蚀或者腐蚀直至选择性截止层的表面；继续刻蚀或腐蚀直至离子注入牺牲层表面，并去掉光刻胶，获得超薄离子注入牺牲层薄膜。此种制作掩模的方法适用于碳化硅SBD、JBS二极管、MOSFET器件以及其他需要使用高温高能量离子注入的碳化硅器件。

公开(公告)号：CN111725330A

公开(公告)日：2020-09-29

申请号：CN201910216979.9

申请日：2019-03-21

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 葛念念 ,  许恒宇 ,  万彩萍 ,  王世海 ,  罗志鹏 ,  金智

IPC: H01L29/94 ,  H01L21/329 ,  H01L21/28

Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOS电容器件栅氧化层的制备方法，该制备方法包括：提供一SiC外延片；对所述SiC外延片进行清洗；对所述清洗后的SiC外延片进行氧化处理，在外延片上表面形成SiC MOS电容的SiO2栅氧化层，在下表面形成下表面SiO2氧化层；对所述氧化后的SiC外延片进行退火处理；在所述退火处理后的上表面SiC MOS电容栅氧化层的表面形成金属上电极；对所述的下表面氧化层进行刻蚀，并形成金属下电极。本发明通过提高退火处理步骤中的退火温度，实现对界面缺陷密度和栅氧化层可靠性的优化，并且工艺简单，效率高，成本低廉。