本发明专利技术提供一种碳化硅晶体管结构及其制备方法。本发明专利技术通过在栅接触孔底部形成膜层较薄的牺牲氧化层，可以阻挡于源接触孔内形成欧姆接触结构时、填充至栅接触孔内的溅射金属与多晶硅发生反应，从而可以满足源接触孔和栅接触孔的光刻、刻蚀工艺可以使用同一光罩的条件；同时牺牲氧化层膜层较薄，也方便在去除未发生反应的第一金属层将牺牲氧化层一并去除而对其它膜层影响较小。通过采用同一光罩进行光刻、刻蚀同时形成源接触孔和栅接触孔，减少了光罩层数，一方面可以节省光刻、刻蚀工艺时间，有利于减少工艺制造成本，另一方面有利于减少外来缺陷引发的参数异常，使工艺稳定性提高，从而提高生产效率、增加产能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种碳化硅晶体管结构及其制备方法。
技术介绍
1、随着半导体集成电路的制造技术不断进步，半导体器件性能不断提升。碳化硅(sic)金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor，简称mosfet或mos)器件作为新型功率器件，相比传统硅(si)基功率器件具有击穿电压高、导通电阻低、耐高温、损耗低等特点。得益于其上述优势，碳化硅晶体管一般用在650v及以上的高压领域，可以取代硅基的超结mosfet器件、高压igbt器件。
2、碳化硅晶体管一般包括形成于碳化硅衬底上的多晶硅(poly)构成的控制栅(control gate)和形成在场氧上多晶硅构成的驱动栅(drive gate)。控制栅做栅极、两侧通过源接触结构(cts)引出，用于控制晶体管导通；驱动栅顶部通过栅接触结构(ctg)引出，用于提供栅极与外部电路连接的路径，确保栅极电压能够正确地施加到晶体管结构上，从而控制沟道电流的流动。
3、现阶段碳化硅晶体管器件制造过程中，源接触孔和栅接触孔通常需要采用两块不同光罩分开进行光刻、刻蚀工艺：源接触孔底部通常采用金属镍(ni)退火后形成欧姆接触，若金属镍使用过量，导致金属镍填充至栅接触孔，将与栅接触孔底部的多晶硅反应剧烈，这就使得源接触孔和栅接触孔必须分开进行工艺。碳化硅晶体管器件制程中，工艺越复杂导致需要的光罩层次越多，产线引来的外来缺陷就会越多，且会导致工艺制造的时间、人力和原材料成本较高。
/>技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种碳化硅晶体管结构及其制备方法，通过改善工艺，使得源接触孔和栅接触孔的光刻、刻蚀工艺可以使用同一光罩，能够减少光罩层数、节省工艺时间、避免外来缺陷引发的参数异常，使工艺稳定性提高，且有利于减少工艺制造成本。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种碳化硅晶体管结构的制备方法，包括如下步骤：形成一基底，所述基底包括碳化硅衬底，于所述碳化硅衬底表面间隔设置的第一多晶硅结构及第二多晶硅结构，以及覆盖所述碳化硅衬底表面、第一多晶硅结构及第二多晶硅结构的介质层；执行共版刻蚀工艺，采用同一光罩对所述介质层进行刻蚀，同时形成第一接触孔和第二接触孔，所述第一接触孔位于所述第一多晶硅结构两侧并暴露出所述碳化硅衬底，所述第二接触孔位于所述第二多晶硅结构顶部并暴露出所述第二多晶硅结构的第二多晶硅层；于所述第二接触孔所暴露的所述第二多晶硅层表面生长形成牺牲氧化层，所述牺牲氧化层与所述介质层的材料相同，且所述牺牲氧化层的膜层厚度数量级小于所述介质层的膜层厚度数量级；执行第一金属溅射工艺形成第一金属层，在所述第一接触孔底部、所述第一金属层与所述碳化硅衬底发生反应形成金属化合物作为欧姆接触结构，在所述第二接触孔底部因所述牺牲氧化层抵挡、所述第一金属层与所述第二多晶硅层未发生反应；去除所述牺牲氧化层以及未发生反应的所述第一金属层；以及执行第二金属溅射工艺形成第二金属层，其中，填充满所述第一接触孔并与所述欧姆接触结构相接触的所述第二金属层作为第一接触结构，填充满所述第二接触孔并与所述第二多晶硅层相接触的所述第二金属层作为第二接触结构。
3、为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种碳化硅晶体管结构，所述碳化硅晶体管结构采用本专利技术所述的碳化硅晶体管结构的制备方法制备而成。
4、上述技术方案，通过在栅接触孔底部形成膜层较薄的牺牲氧化层，可以阻挡于源接触孔内形成欧姆接触结构时、填充至栅接触孔内的溅射金属与多晶硅发生反应，从而可以满足源接触孔和栅接触孔的光刻、刻蚀工艺可以使用同一光罩的条件；同时牺牲氧化层膜层较薄，也方便在去除未发生反应的第一金属层将牺牲氧化层一并去除而对其它膜层影响较小。通过采用同一光罩进行光刻、刻蚀同时形成源接触孔和栅接触孔，减少了光罩层数，一方面可以节省光刻、刻蚀工艺时间，有利于减少工艺制造成本，另一方面有利于减少外来缺陷引发的参数异常，使工艺稳定性提高，从而提高生产效率、增加产能。
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【技术保护点】
1.一种碳化硅晶体管结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化硅衬底包括支撑衬底以及形成于所述支撑衬底上的碳化硅外延层，所述欧姆接触结构形成于所述碳化硅外延层内。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述的形成一基底的步骤中，所述第一多晶硅结构为控制栅结构，包括形成于所述碳化硅衬底表面的栅氧化层以及覆盖所述栅氧化层的第一多晶硅层，所述介质层包覆所述栅氧化层以及第一多晶硅层；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一接触结构为源接触结构，所述第二接触结构为栅接触结构。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述介质层、所述牺牲氧化层、所述场氧化层以及所述栅氧化层的材料均为二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的于所述第二接触孔所暴露的所述第二多晶硅层表面生长形成牺牲氧化层的步骤具体包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设工艺温度为600℃～1200℃。
8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述牺牲氧化层的膜层厚度为100埃，所述介质层的膜层厚度大于或等于15000埃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的执行第一金属溅射工艺形成第一金属层的步骤具体包括：
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的执行第二金属溅射工艺形成第二金属层的步骤具体包括：
11.一种碳化硅晶体管结构，其特征在于，所述碳化硅晶体管结构采用权利要求1～10任一项所述的碳化硅晶体管结构的制备方法制备而成。
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【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶体管结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化硅衬底包括支撑衬底以及形成于所述支撑衬底上的碳化硅外延层，所述欧姆接触结构形成于所述碳化硅外延层内。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述的形成一基底的步骤中，所述第一多晶硅结构为控制栅结构，包括形成于所述碳化硅衬底表面的栅氧化层以及覆盖所述栅氧化层的第一多晶硅层，所述介质层包覆所述栅氧化层以及第一多晶硅层；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一接触结构为源接触结构，所述第二接触结构为栅接触结构。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述介质层、所述牺牲氧化层、所述场氧化层以及所述栅氧化层的材料均为二氧化硅。
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹祖日，刘胜北，高芳芳，王鹏，张宇萱，张海娟，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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