The present invention provides a method for rapid preparation method of carbon film of silicon carbide high temperature annealing surface protection, which is injected before the activation of spin coating photoresist on silicon carbide devices on silicon carbide ion, photosensitive spin coated on the positive and negative resist rapid thermal annealing, uniform carbon film formed after thermal decomposition; high temperature annealing activation process the decomposition of silicon carbide materials, carbon film inhibition of silicon carbide devices surface; annealing after activation, complete removal of carbon film by thermal oxidation. The invention can effectively protect the surface of the silicon carbide device, reduce the surface roughness of the silicon carbide device caused by high temperature annealing, and remarkably increase the efficiency of the silicon carbide ion injection activation process.
【技术实现步骤摘要】
一种用于碳化硅高温退火表面保护的碳膜快速制备方法
本专利技术属于半导体微电子器件制备
,涉及一种碳化硅高温退火表面保护碳膜的快速制备方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)作为第三代宽禁带半导体材料,具有热导率高、击穿场强高、饱和电子漂移速度高等特点,这些优越的性能使碳化硅电子器件能在高温、高功率和高频等恶劣环境下可靠地工作,相比硅、锗、砷化镓、磷化铟等传统半导体具有明显优势。在微电子器件制备过程中,一般通过掺杂的方式在半导体基体材料中引入不同于宿主材料的其它杂质原子,经过激活后,这些杂质原子的类型和浓度会直接决定最终半导体材料的导电类型和导电能力强弱。常用的掺杂方式有扩散掺杂、离子注入和外延掺杂。其中,外延掺杂通常用于器件结构制备前生长特定掺杂浓度的大面积晶元,难以对芯片局部区域进行选择性的掺杂。此外,由于碳化硅材料具有极为稳定的共价键,扩散掺杂方式难以将杂质原子扩散进入碳化硅材料。可行的是,由于离子注入具有较好的控制性和选择性,还可在离子注入过程中加以高温的辅助,因此,高温离子注入是对碳化硅材料局部区域进行掺杂的有效方式。目前,离子注入已被广泛地应用于碳化硅PiN二极管、结势垒肖特基二极管(JBS),场效应晶体管(JFET和MOSFET),门极可关断晶闸管(GTO),或者绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率器件中的结终端扩展、场保护环、欧姆接触工艺。由于碳化硅材料的共价键很强,在对碳化硅进行高能离子注入过程中,一般采用多次高能离子注入在碳化硅材料中形成箱体形状分布。对碳化硅器件进行离子注入后,杂质原子不能直接改变材料的电学性能,通常还需要在1600℃以 ...
【技术保护点】
一种碳化硅高温退火表面保护碳膜的快速制备方法,其特征在于:碳化硅器件高温激活前,在碳化硅器件的正、反两面旋涂光敏抗蚀剂,低温烘烤去除光致抗蚀剂中的有机溶剂;通过快速热退火方法使光致抗蚀剂在无氧环境下热分解,形成均匀的碳膜;覆盖有碳膜的碳化硅器件在高温下进行退火激活杂质离子;杂质离子注入激活后,在纯氧气和高温环境下,去除碳化硅器件正、反两面的碳膜。
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅高温退火表面保护碳膜的快速制备方法,其特征在于:碳化硅器件高温激活前,在碳化硅器件的正、反两面旋涂光敏抗蚀剂,低温烘烤去除光致抗蚀剂中的有机溶剂;通过快速热退火方法使光致抗蚀剂在无氧环境下热分解,形成均匀的碳膜;覆盖有碳膜的碳化硅器件在高温下进行退火激活杂质离子;杂质离子注入激活后,在纯氧气和高温环境下,去除碳化硅器件正、反两面的碳膜。2.根据权利要求1所述的碳化硅高温退火表面保护碳膜的快速制备方法,其特征在于:所述碳化硅器件是PiN二极管,或者是结势垒肖特基二极管,或者是门极可关断晶闸管,或者是绝缘栅双极型晶体管。3.根据权利要求1所述的碳化硅高温退火表面保护碳膜的快速制备方法,其特征在于:所述光致抗蚀剂是正性或者负性,低温烘烤的温度为90-110℃,烘烤时间...
【专利技术属性】
技术研发人员:向安,李俊焘,代刚,徐星亮,肖承全,张林,周阳,杨英坤,张龙,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院电子工程研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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