一种碳化硅基半导体器件的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳化硅基半导体器件的制备方法，包括：取一碳化硅外延片；在碳化硅外延片表面刻蚀出碳化硅沟槽；在碳化硅外延片上生长一层屏蔽电场介质层；整片刻蚀，只保留侧壁部分，最终形成所需的屏蔽电场介质层；清洗碳化硅外延片，然后淀积肖特基金属，最终形成只在碳化硅沟槽内部的肖特基金属一，快速退火，使肖特基金属一与碳化硅沟槽底部的碳化硅形成肖特基接触；在碳化硅外延片正面涂胶保护，背面淀积金属，与碳化硅外延片形成欧姆接触金属；清洗碳化硅外延片，然后在碳化硅外延片表面淀积肖特基金属，形成肖特基接触金属二，快速退火，与碳化硅外延片表面形成肖特基接触；在反向时，可以有效的屏蔽电场，提高器件的可靠性。的可靠性。的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅基半导体器件的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种碳化硅基半导体器件的制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硅是较早发现的一种半导体材料，由于该材料优越的物理特性与电学特性，与Si材料相比，更适合应用于大功率器件中。但是由于材料的生长困难，高品质的碳化硅晶体较难获得，使得碳化硅器件的发展落后于Si很多年。近几年，碳化硅材料的半导体器件有了很大的发展，在基础电特性方面得到了很大的进步，但是，由于碳化硅半导体材料生产的功率器件与Si基材料相比，产品历程较短，器件结构还不完全成熟，与器件可靠性相关的器件结构还有待研究与开发。
[0003]在功率系统中，反向漏电流是二极管的一个重要分析参数。当器件处于反向阻断时，高的反向漏电流将导致器件产生大的热损耗，当该热损耗达到一定的程度时，并产生热失控，从而引起器件的失效。因此，器件的反向可靠性，显得尤为重要，减小器件的反向漏电流也是设计中必须要考虑的一个重要因素，影响器件反向特性的一个重要结构，就是器件的肖特基接触，对于不同金属与碳化硅材料的肖特基接触，很多实验室已经做了大量的研究与报道，然而大量研究表明，材料的表面状态影响，很多时候超过了金属功函数的影响，因而导致肖特基接触的不理想。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种碳化硅基半导体器件的制备方法，在反向时，可以有效的屏蔽电场，提高器件的可靠性。
[0005]本专利技术之一是这样实现的：一种碳化硅基半导体器件的制备方法，包括步骤1、取一碳化硅外延片；在碳化硅外延片表面刻蚀出碳化硅沟槽；步骤2、在碳化硅外延片上生长一层屏蔽电场介质层；整片刻蚀，只保留侧壁部分，最终形成所需的屏蔽电场介质层；步骤3、清洗碳化硅外延片，然后淀积肖特基金属，最终形成只在碳化硅沟槽内部的肖特基金属一，快速退火，使肖特基金属一与碳化硅沟槽底部的碳化硅形成肖特基接触；步骤4、在碳化硅外延片正面涂胶保护，背面淀积金属，与碳化硅外延片形成欧姆接触金属；步骤5、清洗碳化硅外延片，然后在碳化硅外延片的表面淀积肖特基金属，形成肖特基接触金属二，快速退火，与碳化硅外延片表面形成肖特基接触。
[0006]进一步地，所述屏蔽电场介质层的厚度为小于0.2微米。
[0007]进一步地，所述碳化硅沟槽的深度为0.2至2微米，角度为15
°
至90
°
。
[0008]进一步地，还包括步骤6、在肖特基接触金属二表面淀积金属，形成正面加厚电极；正面加厚电极涂胶保护，在欧姆接触金属表面进行有机清洗，之后在欧姆接触金属表面淀积金属，形成背面加厚电极；最后进行有机清洗，将之前的胶进行清洗，完成制备。
[0009]本专利技术之二是这样实现的：一种碳化硅基半导体器件的制备方法，包括步骤1、取一碳化硅外延片，在碳化硅外延片表面刻蚀出碳化硅沟槽；步骤2、在碳化硅外延片的表面生长一层氧化膜，并光刻、刻蚀，形成注入掩膜，在碳化硅沟槽底部形成P区结构，完成P区注入结构后，去除该注入掩膜，并进行标准清洗工艺；步骤3、对碳化硅外延片进行激活退火，激活P区结构；步骤4、在碳化硅外延片上生长一层屏蔽电场介质层，整片刻蚀，只保留侧壁部分，最终形成所需的屏蔽电场介质层；步骤5、将碳化硅外延片进行清洗工艺，然后淀积肖特基金属，并光刻、剥离完成图形转移的工艺，最终形成只在碳化硅沟槽内部的肖特基金属一，快速退火，使肖特基金属一与沟槽底部碳化硅形成肖特基接触；步骤6、在碳化硅外延片正面涂胶保护，背面淀积金属，与碳化硅外延片形成欧姆接触金属；步骤7、再次进行金属淀积前的清洗工艺清洗碳化硅外延片，然后在碳化硅外延片的表面淀积肖特基金属，形成肖特基接触金属二，快速退火，与碳化硅外延片表面形成肖特基接触。
[0010]进一步地，所述屏蔽电场介质层的厚度为小于0.2微米。
[0011]进一步地，所述碳化硅沟槽的深度为0.2至2微米，角度为15
°
至90
°
。
[0012]进一步地，还包括步骤8、在肖特基接触金属二表面淀积金属，形成正面加厚电极；正面加厚电极涂胶保护，在欧姆接触金属表面进行有机清洗，之后在欧姆接触金属表面淀积金属，形成背面加厚电极；最后进行有机清洗，将之前的胶进行清洗，完成制备。
[0013]本专利技术的优点在于：本专利技术的一种碳化硅基半导体器件的制备方法，为了控制器件的反向漏电流，以及提高器件在反向时的可靠性，引入了一种屏蔽电场介质层，该屏蔽电场介质层处于sic沟槽的两侧，可以改变电场分布，进而控制产品的反向特性，大大的提高了器件的可靠性。
[0014]【附图说明】下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0015]图1是本专利技术实施例一的制备方法流程图。
[0016]图2是本专利技术实施例二的制备方法流程图。
[0017]图3是本专利技术实施例一的结构示意图。
[0018]图4是本专利技术实施例二的结构示意图。
[0019]【具体实施方式】本专利技术实施例通过提供一种碳化硅基半导体器件的制备方法，解决了现有技术中器件可靠性的技术问题，实现了引入了一种屏蔽电场介质层，该屏蔽电场介质层处于sic沟槽的两侧，可以改变电场分布，进而控制产品的反向特性，大大的提高了器件的可靠性的技术效果。
[0020]实施例一如图1所示，本专利技术一种碳化硅基半导体器件的制备方法，上述一种碳化硅器件的制造方法：
1、取一碳化硅外延片100；2、采用光刻、干法刻蚀刻蚀的办法，完成图形转移的工艺，最终在碳化硅外延片100表面刻蚀出碳化硅沟槽101，碳化硅沟槽101深度在0.2~2um之间 ，角度在15~90度之间；3、在碳化硅外延片100上生长一层屏蔽电场介质层102，可采用PECVD淀积或氧化生长形成。整片刻蚀，只保留侧壁部分，形成最终结构屏蔽电场介质层102 ，屏蔽电场介质层102在侧壁厚度<0.2um厚；4、 进行金属淀积前清洗工艺清洗碳化硅外延片，然后淀积肖特基金属，并光刻、剥离完成图形转移的工艺，最终形成只在沟槽内部的肖特基金属一103，快速退火，使肖特基金属一103与碳化硅沟槽101底部碳化硅形成肖特基接触；5、碳化硅外延片100正面涂胶保护，背面淀积金属Ni，与碳化硅外延片100形成欧姆接触金属105；6、再次进行金属淀积前的清洗工艺清洗碳化硅外延片100，然后在碳化硅外延片100表面淀积肖特基金属，形成肖特基接触金属二104，快速退火，与碳化硅外延片100表面形成肖特基接触；7、在肖特基接触金属二104表面淀积金属Al或Ag等PAD金属，形成正面加厚电极106；8、正面加厚电极106涂胶保护，在欧姆接触金属105表面进行有机清洗，在欧姆接触金属105表面淀积金属Al、Ag、Au等金属，形成背面加厚电极107，最后进行有机清洗，将之前的胶进行清洗，完成制备。
[0021]如图3所示，上述制备方法所制造出来的半导体器件的结构包括：一欧姆接触金属105，一碳化硅外延片100，所述碳化硅外延片100的一侧面连接至所述欧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅基半导体器件的制备方法，其特征在于：包括步骤1、取一碳化硅外延片；在碳化硅外延片表面刻蚀出碳化硅沟槽；步骤2、在碳化硅外延片上生长一层屏蔽电场介质层；整片刻蚀，只保留侧壁部分，最终形成所需的屏蔽电场介质层；步骤3、清洗碳化硅外延片，然后淀积肖特基金属，最终形成只在碳化硅沟槽内部的肖特基金属一，快速退火，使肖特基金属一与碳化硅沟槽底部的碳化硅形成肖特基接触；步骤4、在碳化硅外延片正面涂胶保护，背面淀积金属，与碳化硅外延片形成欧姆接触金属；步骤5、清洗碳化硅外延片，然后在碳化硅外延片的表面淀积肖特基金属，形成肖特基接触金属二，快速退火，与碳化硅外延片表面形成肖特基接触。2.如权利要求1所述的一种碳化硅基半导体器件的制备方法，其特征在于：所述屏蔽电场介质层的厚度为小于0.2微米。3.如权利要求1所述的一种碳化硅基半导体器件的制备方法，其特征在于：所述碳化硅沟槽的深度为0.2至2微米，角度为15
°
至90
°
。4.如权利要求1所述的一种碳化硅基半导体器件的制备方法，其特征在于：还包括步骤6、在肖特基接触金属二表面淀积金属，形成正面加厚电极；正面加厚电极涂胶保护，在欧姆接触金属表面进行有机清洗，之后在欧姆接触金属表面淀积金属，形成背面加厚电极；最后进行有机清洗，将之前的胶进行清洗，完成制备。5.一种碳化硅基半导体器件的制备方法，其特征在于：包括步骤1、取一碳化硅外延片，在碳化硅外延片表面刻蚀出碳化硅沟槽；步骤2、在碳化硅外延片的表面生长...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳，张长沙，
申请(专利权)人：泰科天润半导体科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：