Self-aligned methods of fabricating silicon carbide power...

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H - Electricity

01

L

H01L 21/336 (2006.01) H01L 21/04 (2006.01) H01L 21/22 (2006.01) H01L 29/78 (2006.01) H01L 29/24 (2006.01)

Patent

CA 2333579

Silicon carbide power devices are fabricated by implanting p-type dopants into a silicon carbide substrate through an opening in a mask, to form a deep p-type implant. N-type dopants are implanted into the silicon carbide substrates through the same opening in the mask, to form a shallow n-type implant relative to the p-type implant. Annealing is then performed at temperature and time that is sufficient to laterally diffuse the deep p-type implant to the surface of the silicon carbide substrate surrounding the shallow n-type implant, without vertically diffusing the p-type implant to the surface of the silicon carbide substrate through the shallow n-type implant. Accordingly, self-aligned shallow and deep implants may be performed by ion implantation, and a well-controlled channel may be formed by the annealing that promotes significant diffusion of the p-type dopant having high diffusivity, while the n-type dopant having low diffusivity remains relatively fixed. Thereby, a p-base may be formed around an n-type source. Lateral and vertical power MOSFETs may be fabricated.

Selon l'invention, on fabrique des dispositifs de puissance en carbure de silicium selon un procédé consistant à implanter des dopants de type P dans un substrat de carbure de silicium, à travers une ouverture pratiquée dans un masque, afin de former un implant profond de type P, à implanter des dopants de type N dans le substrat de carbure de silicium à travers la même ouverture du masque, afin de former un implant de type N peu profond par rapport à celui de type P, à exécuter un recuit à une température et pendant une période suffisantes pour que l'implant profond de type P se diffuse latéralement vers la surface du substrat de carbure de silicium entourant l'implant peu profond de type N, sans diffusion verticale de cet implant de type P, vers la surface du substrat de carbure de silicium, à travers l'implant de type N. En conséquence, on peut exécuter des implants peu profonds et profonds, à alignement automatique, par implantation d'ions, et on peut former un canal commandé par un puits au moyen du recuit, lequel favorise une diffusion importante du dopant de type P possédant un pouvoir de diffusion élevé, tandis que le dopant de type N possédant un pouvoir de diffusion faible reste relativement fixe. Ainsi, on peut former une base P autour d'une source de type N et on peut fabriquer des transistors métal-oxyde à effet de champ à puissance latérale et verticale.

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