【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率器件领域，具体涉及一种用于mosfet的外延结构及其制备方法和用途。
技术介绍
1、目前，sic功率mosfet作为一种重要的sic功率器件，由于简单的栅极驱动电路、高工作频率、高功率密度以及高转换效率等优点，广泛应用在电力电子系统中。
2、如4h-sic mosfet在国内外的研究取得了瞩目的进展。如cn109616523a公开了一种4h-sic mosfet功率器件及其制造方法，该功率器件包括：源极、sio2层间介质、栅极、栅氧化层、p+接触区、n+源区、p阱、额外注入的p型区、n型外延层、n-外延层、缓冲层、n+衬底和漏极。
3、但是4h-sic mosfet器件在sio2/sic界面质量、栅电压稳定性、高可靠性终端结构设计、更可靠欧姆接触制备工艺和更高参数的器件设计要求等方面仍需要进一步调整，这是因为sic氧化过后，存在着c残留，这些界面陷阱会在sic的禁带中引入固定位置能级，导致sio2/sic界面质量差、界面态高导致沟道迁移率低和阈值电压过低的缺陷。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于mosfet的外延结构及其制备方法和用途，以解决sio2/sic界面质量差、界面态高导致沟道迁移率低和阈值电压过低的缺陷。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种用于mosfet的外延结构，所述外延结构包括：依次设置于衬底上的缓冲层、第一漂移
4、本专利技术提供的外延结构，通过对外延结构进行设计，采用特定的第一no掺杂3c-sic层、o掺杂3c-sic层和第二no掺杂3c-sic层设计，解决了sio2/sic界面质量差、界面态高导致沟道迁移率低和阈值电压过低的缺陷，从而保证所得功率器件具有优异的沟道迁移率和合理的阈值电压。
5、作为本专利技术优选的技术方案，所述缓冲层的厚度为0.9-1.1μm。
6、优选地，所述缓冲层的n型掺杂浓度为7×1017-1.3×1018atom/cm3。
7、作为本专利技术优选的技术方案，所述第一漂移层的厚度为5-20μm。
8、优选地，所述第一漂移层的n型掺杂浓度为0.7×1016-1×1016atom/cm3。
9、优选地，所述第二漂移层的厚度为1-2μm。
10、优选地，所述第二漂移层的n型掺杂浓度为2×1016-2.5×1016atom/cm3。
11、作为本专利技术优选的技术方案，所述aln层的厚度为10-300nm。
12、作为本专利技术优选的技术方案，所述第一no掺杂3c-sic层的厚度为0.1-0.5nm。
13、优选地，所述第一no掺杂3c-sic层的no掺杂浓度为1×1016-1×1019atom/cm3。
14、优选地，所述o掺杂3c-sic层的厚度为0.1-0.5nm。
15、优选地，所述o掺杂3c-sic层的o掺杂浓度为1×1016-1×1019atom/cm3。
16、优选地，所述第二no掺杂3c-sic层的厚度为0.1-0.5nm。
17、优选地，所述第二no掺杂3c-sic层的no掺杂浓度为1×1016-1×1019atom/cm3。
18、第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述的外延结构的制备方法，所述制备方法包括：
19、对衬底依次进行缓冲层生长、第一漂移层生长、第二漂移层生长、aln层生长、第一no掺杂3c-sic层生长、o掺杂3c-sic层生长和第二no掺杂3c-sic层生长。
20、作为本专利技术优选的技术方案，所述衬底包括偏向<11-20>方向4°的4h-sic衬底。
21、优选地，所述缓冲层生长中所用载气的流量为100-800slm。
22、优选地，所述缓冲层生长中所用硅源气的流量为300-600sccm。
23、优选地，所述缓冲层生长中所用碳源气的流量为200-500sccm。
24、优选地，所述缓冲层生长中所用n型掺杂剂的流量为80-120sccm。
25、优选地，所述缓冲层生长的生长温度为1580-1680℃。
26、优选地，所述缓冲层生长的生长压力为50-100mbar。
27、作为本专利技术优选的技术方案，所述第一漂移层生长中所用载气的流量为100-800slm。
28、优选地，所述第一漂移层生长中所用硅源气的流量为300-600sccm。
29、优选地，所述第一漂移层生长中所用碳源气的流量为200-500sccm。
30、优选地，所述第一漂移层生长中所用n型掺杂剂的流量为20-60sccm。
31、优选地，所述第一漂移层生长的生长温度为1580-1680℃。
32、优选地，所述第一漂移层生长的生长压力为50-500mbar。
33、优选地，所述第二漂移层生长中所用载气的流量为100-800slm。
34、优选地，所述第二漂移层生长中所用硅源气的流量为300-600sccm。
35、优选地，所述第二漂移层生长中所用碳源气的流量为200-500sccm。
36、优选地，所述第二漂移层生长中所用n型掺杂剂的流量为20-60sccm。
37、优选地，所述第二漂移层生长的生长温度为1580-1680℃。
38、优选地，所述第二漂移层生长的生长压力为50-500mbar。
39、作为本专利技术优选的技术方案，所述aln层生长中所用载气的流量为10-50slm。
40、优选地，所述aln层生长中所用铝源的流量为50-100sccm。
41、优选地，所述aln层生长中所用氮源的流量为80-200sccm。
42、优选地，所述aln层生长的生长温度为700-1200℃。
43、优选地，所述aln层生长的生长压力为100-500mbar。
44、优选地，所述第一no掺杂3c-sic层生长中所用载气的流量为10-50slm。
45、优选地，所述第一no掺杂3c-sic层生长中所用硅源气的流量为100-500sccm。
46、优选地，所述第一no掺杂3c-sic层生长中所用碳源气的流量为80-150sccm。
47、优选地，所述第一no掺杂3c-sic层生长中所用no的流量为15-50sccm。
48、优选地，所述第一no掺杂3c-sic层生长的生长温度为1350-1400℃。
49、优选地，所述第一no掺杂3c-sic层生长的生长压力为100-500mbar。
50、优选地，所述o掺杂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于MOSFET的外延结构，其特征在于，所述外延结构包括：依次设置于衬底上的缓冲层、第一漂移层、第二漂移层、AlN层、第一NO掺杂3C-SiC层、O掺杂3C-SiC层和第二NO掺杂3C-SiC层。
2.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述缓冲层的厚度为0.9-1.1μm；
3.如权利要求1或2所述的外延结构，其特征在于，所述第一漂移层的厚度为5-20μm；
4.如权利要求1-3任一项所述的外延结构，其特征在于，所述AlN层的厚度为10-300nm。
5.如权利要求1-4任一项所述的外延结构，其特征在于，所述第一NO掺杂3C-SiC层的厚度为0.1-0.5nm；
6.一种如权利要求1-5任一项所述的外延结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述衬底包括偏向<11-20>方向4°的4H-SiC衬底；
8.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述第一漂移层生长中所用载气的流量为100-800slm；
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10.一种如权利要求1-5任一项所述的外延结构的用途，其特征在于，所述用途包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于mosfet的外延结构，其特征在于，所述外延结构包括：依次设置于衬底上的缓冲层、第一漂移层、第二漂移层、aln层、第一no掺杂3c-sic层、o掺杂3c-sic层和第二no掺杂3c-sic层。
2.如权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述缓冲层的厚度为0.9-1.1μm；
3.如权利要求1或2所述的外延结构，其特征在于，所述第一漂移层的厚度为5-20μm；
4.如权利要求1-3任一项所述的外延结构，其特征在于，所述aln层的厚度为10-300nm。
5.如权利要求1-4任一项所述的外延结构，其特征在于，所述第一no掺杂3c-s...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，费磊，郭付成，边逸军，左万胜，
申请(专利权)人：晶丰芯驰上海半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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