Self-aligned power field effect transistor in silicon carbide

Details Self-aligned power field effect transistor in silicon carbide Self-aligned power field effect transistor in silicon carbide

H - Electricity

01

L

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

Patent

CA 2296103

The present invention is directed to a silicon carbide field effect transistor. The FET is formed on a silicon carbide monocrystalline substrate. An insulative material gate having a pair of spaced apart sidewalls is patterned on the substrate. The insulative material comprises a first insulation material overlayed by an electrically conductive layer. The substrate is lightly doped base regions located partially under the sidewalls of the gate and extending into the exposed substrate. Associated with the lightly doped base regions are heavily doped source regions aligned with the exposed substrate. On the underside of the substrate is a drain region to form the FET. A method to fabricate a field effect transistor is disclosed. The transistor is formed in a monocrystalline substrate of silicon carbide. Forming a transistor on the silicon carbide substrate entails depositing a first electrically insulative layer over the substrate. Next, an electrically conductive layer is deposited over the first insulative layer and then a second electrically insulative layer is deposited over the conductive layer. The following step includes partially removing the second insulative layer and exposing a portion of the first conductive layer to obtain two spaced apart regions of the silicon carbide substrate for forming lightly doped base regions. Then the substrate aligned with the exposed portion of the first conductive layer is lightly implanted with a dopant to form lightly doped base regions. Next, a layer of a third insulative material is formed on the sidewalls of the second insulative material. The following step entails removing the exposed conductive layer not aligned with the second insulative material and third insulative material.

La présente invention concerne un transistor à effet de champ en carbure de silicium. Le TEC est formé sur un substrat monocristallin en carbure de silicium. Une grille en matériau isolant présentant une paire de parois latérales espacées est formée sur le substrat. Le matériau isolant comprend un premier matériau d'isolation recouvert d'une couche électroconductrice. Le substrat se compose de régions de base légèrement dopées placées partiellement sous les parois latérales de la grille et s'étendant jusque dans le substrat exposé. Des régions de source fortement dopées associées aux régions de base légèrement dopées sont alignées avec le substrat exposé. Sur le côté sus-jacent des substrats se trouve une région de drain permettant de former le TEC. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ. Le transistor est formé dans un substrat monocristallin en carbure de silicium. La formation d'un transistor sur le substrat en carbure de silicium consiste à déposer une première couche électro-isolante sur le substrat. Ensuite, une couche électroconductrice est déposée sur la première couche isolante puis une seconde couche électro-isolante est déposée sur la couche conductrice. Les étapes suivantes consistent à retirer partiellement la seconde couche isolante et à exposer une partie de la première couche conductrice afin d'obtenir deux régions espacées du substrat en carbure de silicium pour la formation des régions de base légèrement dopées. Ensuite, le substrat aligné avec la partie exposée de la première couche conductrice reçoit une légère implantation d'un dopant afin de former des régions de base légèrement dopées. Alors, on forme une couche d'un troisième matériau isolant sur les parois latérales du second matériau isolant. Les étapes suivantes consistent à retirer la couche conductrice exposée non alignée avec le second matériau isolant et un troisième matériau isolant.

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