【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，具体涉及一种sic sbd结构的制备方法。
技术介绍
1、sic sbd(碳化硅肖特基势垒二极管)的结构是将半导体sic与金属相结合(肖特基结)而成，其结构与si肖特基势垒二极管基本相同，重要特征也是具备高速特性，而sic-sbd的特征是其不仅拥有优异的高速性还同时实现了高耐压。
2、现阶段，制造业飞速发展，数控机床基本取代原有的普通机床，随着机床的更新换代，机械加工刀具也在不断的更新换代，原本适用于普通机床的刀具已经有一部分已经无法满足数控机床零件的加工要求。
3、当前sic肖特基器件的性能的提升存在诸多矛盾点，sic sbd结构的p型埋层区与p型表层区结构，在反向耐压时，p型埋层区和p型表层区下方的空间电荷区会相向扩展，反向电流和抗反压能力无法得到保障，且不便对n+区的电场强度进行调控，因此设计一种新的结构制备方法使得sic肖特基器件兼具优良的正向导通特性和减少反向电流，增强抗反压能力具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种sic sbd结构的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种sic sbd结构的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：清洗sic材料基片，所述的sic材料基片为n+sic衬底，其掺杂浓度范围为1e19～1e20；
5、s2：生长n型外延层；
6、s3：制作p型埋层区；>
7、s4：制作n+区；
8、s5：制作p型表层区；
9、s6：制作肖特基接触电极；
10、s7：n+sic衬底减薄；
11、s8：制作欧姆接触电极。
12、优选的，所述s1中，对n+sic衬底进行标准清洗，包括以下步骤：
13、a.依次用丙酮和异丙醇超声清洗10min，再用去离子水冲洗；
14、b.将有机超声后的n+sic衬底放入浓硫酸和双氧水混合溶液中，100度下清洗10min，用去离子水冲洗；
15、c.将硫酸清洗后的n+sic衬底用氨水︰过氧化氢︰去离子水＝1︰2︰5混合溶液，80度，下清洗10min，用去离子水冲洗；
16、d.将氨水清洗后的n+sic衬底用盐酸︰过氧化氢︰去离子水＝1︰2︰5混合溶液，80度下清洗10min，用去离子水冲洗；
17、e.将冲洗后的n+sic衬底放入稀释的氢氟酸(按体积比氟化氢：去离子水＝1:3)内浸泡1min，去除表面的氧化物，并用去离子水清洗，旋干。
18、优选的，所述s2中，利用化学气相沉积或物理气相沉积等方法将同质材料漂移层生长到n+sic衬底之上，生长源为sih4和c2h4，或者其他si源和c源气体，掺杂源为n2，生长温度为1500-1700℃，厚度为10um，其中n型外延层的掺杂浓度为8e15cm-3。
19、优选的，所述s3中，使用化学气相沉积制作sio2或sinx掩膜层，在掩膜层表面涂覆光刻胶，通过光刻板曝光将光刻胶层图形化，形成方形阵列式排布或条形排布图形，对无光刻胶区域进行干法或湿法刻蚀，裸露出表面的n-漂移层，对裸露的外延层表面进行al离子注入，形成p型埋层区，p型埋层区结深0.8um，掺杂浓度为8e15cm-3。
20、优选的，所述s4中，将完成p型埋层区制作的外延片，进行n离子注入，形成n+区，湿法刻蚀去除表面掩膜层，n+区结深0.5um，掺杂浓度2e17cm-3，其中n+区位于p型埋层区正上方
21、优选的，所述s5中，使用化学气相沉积制作sio2或sinx掩膜层，在掩膜层表面涂覆光刻胶，通过光刻板曝光将光刻胶层图形化，形成方形阵列式排布或条形排布图形，对无光刻胶区域进行干法或湿法刻蚀，裸露出外延层表面，裸露区域为外延层表面除n+区的其余区域，对裸露的外延层表面进行al离子注入，形成p型表层区，p型表层区结深0.2um，掺杂浓度为8e15cm-3。
22、优选的，所述s6中，具体包括外延层表面涂覆光刻胶，光刻图形化，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在正面淀积金属层，所述的金属层可以是ti、tial等金属，总厚度0.2um，在400～600℃的温度范围，氮气或者氩气条件退火，形成肖特基接触，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在金属层表面沉积肖特基接触金属厚层，所述肖特基接触金属厚层是au、ag等金属，厚层金属厚度2um，得到肖特基接触电极。
23、优先的，所述s7中，将晶圆正面涂覆光刻胶保护后，正面朝下与uv膜、热解膜贴合，将n+sic衬底减薄至150um，通过uv曝光或加热，去除uv膜、热解膜。
24、优先的，所述s8中，具体包括用稀释的hf去除n+sic衬底背面的氧化层，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在背面淀积金属层，所述的金属层可以是alti、ni、tiw、alti等金属或它们的组合，总厚度0.2um，再去除正面光刻胶，在氮气或者氩气条件，使用激光依次对整个晶圆背面进行激光退火，激光光斑照射区域温度控制在约1000℃，形成欧姆接触，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在金属层表面沉积欧姆接触金属厚层，所述欧姆接触金属厚层是au、ag、ni等金属，厚层金属厚度2um，得到欧姆接触电极。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
26、本专利技术的碳化硅二极管采用交替周期排列的p型埋层区与p型表层区结构，并使用较高浓度的n掺杂来调制p型埋层区与p型表层区下方的空间电荷区，在反向耐压时，p型埋层区与p型表层区下方的空间电荷区相向扩展，减少反向电流，增强抗反压能力，同时降低了n+区的电场强度。高浓度的n型掺杂降低二极管的导通电阻，p型表层区进一步提高了正向导通电流。
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1.一种Si C SBD结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种Si C SBD结构的制备方法，其特征在于：所述S1中，对n+SiC衬底进行标准清洗，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种Si C SBD结构的制备方法，其特征在于：所述S2中，利用化学气相沉积或物理气相沉积等方法将同质材料漂移层生长到n+SiC衬底之上，生长源为SiH4和C2H4，或者其他Si源和C源气体，掺杂源为N2，生长温度为1500-1700℃，厚度为10um，其中n型外延层的掺杂浓度为8E15cm-3。
4.根据权利要求1所述的一种SiC SBD结构的制备方法，其特征在于：所述S3中，使用化学气相沉积制作SiO2或SiNx掩膜层，在掩膜层表面涂覆光刻胶，通过光刻板曝光将光刻胶层图形化，形成方形阵列式排布或条形排布图形，对无光刻胶区域进行干法或湿法刻蚀，裸露出表面的n-漂移层，对裸露的外延层表面进行Al离子注入，形成p型埋层区，p型埋层区结深0.8um，掺杂浓度为8E15cm-3。
5.根据权利要求1所述的一种SiC SB
6.根据权利要求1所述的一种SiC SBD结构的制备方法，其特征在于：所述S5中，使用化学气相沉积制作SiO2或SiNx掩膜层，在掩膜层表面涂覆光刻胶，通过光刻板曝光将光刻胶层图形化，形成方形阵列式排布或条形排布图形，对无光刻胶区域进行干法或湿法刻蚀，裸露出外延层表面，裸露区域为外延层表面除n+区的其余区域，对裸露的外延层表面进行Al离子注入，形成p型表层区，p型表层区结深0.2um，掺杂浓度为8E15cm-3。
7.根据权利要求1所述的一种SiC SBD结构的制备方法，其特征在于：所述S6中，具体包括外延层表面涂覆光刻胶，光刻图形化，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在正面淀积金属层，所述的金属层可以是Ti、TiAl等金属，总厚度0.2um，在400～600℃的温度范围，氮气或者氩气条件退火，形成肖特基接触，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在金属层表面沉积肖特基接触金属厚层，所述肖特基接触金属厚层是Au、Ag等金属，厚层金属厚度2um，得到肖特基接触电极。
8.根据权利要求6所述的一种SiC SBD结构的制备方法，其特征在于：所述S7中，将晶圆正面涂覆光刻胶保护后，正面朝下与UV膜、热解膜贴合，将n+SiC衬底减薄至150um，通过UV曝光或加热，去除UV膜、热解膜。
9.根据权利要求6所述的一种SiC SBD结构的制备方法，其特征在于：所述S8中，具体包括用稀释的HF去除n+SiC衬底背面的氧化层，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在背面淀积金属层，所述的金属层可以是AlTi、Ni、TiW、AlTi等金属或它们的组合，总厚度0.2um，再去除正面光刻胶，在氮气或者氩气条件，使用激光依次对整个晶圆背面进行激光退火，激光光斑照射区域温度控制在约1000℃，形成欧姆接触，利用电子束蒸发或溅射等薄膜沉积方法在金属层表面沉积欧姆接触金属厚层，所述欧姆接触金属厚层是Au、Ag、Ni等金属，厚层金属厚度2um，得到欧姆接触电极。
...【技术特征摘要】
1.一种si c sbd结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种si c sbd结构的制备方法，其特征在于：所述s1中，对n+sic衬底进行标准清洗，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种si c sbd结构的制备方法，其特征在于：所述s2中，利用化学气相沉积或物理气相沉积等方法将同质材料漂移层生长到n+sic衬底之上，生长源为sih4和c2h4，或者其他si源和c源气体，掺杂源为n2，生长温度为1500-1700℃，厚度为10um，其中n型外延层的掺杂浓度为8e15cm-3。
4.根据权利要求1所述的一种sic sbd结构的制备方法，其特征在于：所述s3中，使用化学气相沉积制作sio2或sinx掩膜层，在掩膜层表面涂覆光刻胶，通过光刻板曝光将光刻胶层图形化，形成方形阵列式排布或条形排布图形，对无光刻胶区域进行干法或湿法刻蚀，裸露出表面的n-漂移层，对裸露的外延层表面进行al离子注入，形成p型埋层区，p型埋层区结深0.8um，掺杂浓度为8e15cm-3。
5.根据权利要求1所述的一种sic sbd结构的制备方法，其特征在于：所述s4中，将完成p型埋层区制作的外延片，进行n离子注入，形成n+区，湿法刻蚀去除表面掩膜层，n+区结深0.5um，掺杂浓度2e17cm-3，其中n+区位于p型埋层区正上方。
6.根据权利要求1所述的一种sic sbd结构的制备方法，其特征在于：所述s5中，使用化学气相沉积制作sio2或sinx掩膜层，在掩膜层表面涂覆光刻胶，通过光刻板曝光将光刻胶层图形化，形成方形阵列式排布或条形排布图形，对无光刻胶区域进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，柯茜，张梦龙，王小周，李京波，
申请(专利权)人：浙江芯科半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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