一种碳化硅元器件的掺杂方法及其制备方式技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅元器件的掺杂方法及其制备方式，包括以下步骤：S1、提供半导体衬底,并对所述半导体衬底进行预处理，S2、于预处理后的所述半导体衬底表面生长外延层并于所述外延层外表面淀积一定厚度二氧化硅掩膜，S3、对所述二氧化硅掩膜进行刻蚀并形成具有预设深宽比的沟槽，使需要掺杂的区域暴露出来，S4、对暴露出来的掺杂区域用铝离子及氮离子进行N次离子注入掺杂，本发明专利技术可根据不同的离子注入能量和不同的离子注入剂量，选择不同的注入温度，多次注入后形成均匀的注入结构，减少离子注入损伤，提高注入离子的激活率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅元器件的掺杂方法及其制备方式
本专利技术属于半导体元器件
，具体涉及一种碳化硅元器件的掺杂方法及其制备方式。
技术介绍
碳化硅材料具有优良的物理和电学特性，以其宽的禁带宽度、高的热导率、大的饱和漂移速度和高的临界击穿电场等独特优点，成为制作大功率、高频、耐高温、抗辐射器件的理想半导体材料。碳化硅电力电子器件的击穿电压可达到硅器件的十倍，而导通电阻仅为硅器件的数十分之一，开关速度快，热导率高，电能转换损耗小，散热系统简单，最终使整个系统的体积和重量显著降低。用SiC材料制备的电力电子器件已成为目前半导体领域的热点器件和前沿研究领域之一，是电力电子技术最为重要的发展方向，在军事和民事领域具有重要的应用前景。由于SiC原子结构中C-Si键键能较高，杂质扩散所要求的温度(>1800℃)大大超过标准器件工艺的条件，传统的扩散掺杂工艺已经不能用于SiC的掺杂，离子注入技术成为了目前唯一适合于SiC材料的选择性掺杂技术，是pin二极管、JBS、MOSFET、JFET及IGBT等器件制备以及结终端保护工艺中形成P型SiC的有效手段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅元器件的掺杂方法及其制备方式，包括以下步骤：/nS1、提供半导体衬底,并对所述半导体衬底进行预处理；/nS2、于预处理后的所述半导体衬底表面生长外延层并于所述外延层外表面淀积一定厚度二氧化硅掩膜；/nS3、对所述二氧化硅掩膜进行刻蚀并形成具有预设深宽比的沟槽，使需要掺杂的区域暴露出来；/nS4、对暴露出来的掺杂区域用铝离子及氮离子进行N次离子注入掺杂；/nS5、于所述半导体衬底顶层表面沉积碳化硅层或石墨层；/nS6、将完成上述步骤后的所述半导体衬底于缺氧条件下进行高温退火，激活所有注入杂质；/nS7、对高温退火后的半导体衬底外表面进行溅射金属掩模，并利用金属掩模进行金属侵蚀，形成...

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅元器件的掺杂方法及其制备方式，包括以下步骤：
S1、提供半导体衬底,并对所述半导体衬底进行预处理；
S2、于预处理后的所述半导体衬底表面生长外延层并于所述外延层外表面淀积一定厚度二氧化硅掩膜；
S3、对所述二氧化硅掩膜进行刻蚀并形成具有预设深宽比的沟槽，使需要掺杂的区域暴露出来；
S4、对暴露出来的掺杂区域用铝离子及氮离子进行N次离子注入掺杂；
S5、于所述半导体衬底顶层表面沉积碳化硅层或石墨层；
S6、将完成上述步骤后的所述半导体衬底于缺氧条件下进行高温退火，激活所有注入杂质；
S7、对高温退火后的半导体衬底外表面进行溅射金属掩模，并利用金属掩模进行金属侵蚀，形成金属垫层和连线；
S8、将完成金属侵蚀后获得的半导体衬底整个表面沉积一层二氧化硅钝化层。


2.根据权利要求1所述的一种碳化硅元器件的掺杂方法及其制备方式，其特征在于：所述步骤S1中预处理为用保护蜡对所述半导体衬底进行保护，并从所述半导体衬底底部进行研磨减薄，并对所得结构进行清洗。


3.根据权利要求1所述的一种碳化硅元器件的掺杂方法及其制备方式，其特征在于：所述步骤S2中二氧化硅掩膜的淀积采用LPCVD法，使用TEOS(正硅酸乙脂）在500℃-900℃，30Pa-70Pa的条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国江，范荣定，于世珩，陈炜，刘健，夏昊天，葛海波，徐初惠，杨灿灿，孙冰冰，
申请(专利权)人：江苏长晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32