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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体功率器件,涉及一种新型碳化硅功率器件金属接触的制备方法,具体提供一种集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法。
技术介绍
1、碳化硅作为最热门的第三代半导体材料之一,其工艺制造技术正迅速发展,并且在一些高温高压领域逐步开始实现商用化。集成肖特基二极管的场效应晶体管功率器件因具优异的反向恢复性能及抑制器件双极性退化的优越特性而备受关注,在碳化硅功率器件制造中,欧姆接触的退火温度为950℃~1050℃,而肖特基接触的形成温度仅为400~600℃,在现有技术中,器件的各个电极的引出需要依靠多个不同形状的掩膜版进行光刻和刻蚀工艺形成接触孔才能实现,对于集成了肖特基二极管的场效应晶体管功率器件,需要刻蚀出肖特基接触孔、源极欧姆接触孔以及栅极接触孔,如果每一种电极接触孔都单独利用一张掩膜版进行制作,那么在工业大规模生产过程中必然带来成本较高、制造周期长等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,用以简化制备工艺、降低制备成本、缩短制造周期,尤其适用于大规模工业化生产。
2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:
3、一种集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4、步骤1.采用氧化层作为图形化屏蔽层,在碳化硅衬底上进行第一导电类型轻掺杂离子注入,于碳化硅衬底上两侧区域形成第一导电类型轻掺杂区,
5、步骤2.再次
6、步骤3.采用自对准工艺进行离子注入掩膜生长,在步骤2中氧化层以及第二导电类型阱区上两侧区域形成掩膜,在第二导电类型阱区上进行第一导电类型重掺杂离子注入,于第二导电类型阱区上中间区域形成第一导电类型有源区;
7、步骤4.再次采用氧化层作为图形化屏蔽层,在第二导电类型阱区上进行第二导电类型重掺杂离子注入,形成邻接设置于第一导电类型有源区左侧的第二导电类型有源区,且第二导电类型有源区左侧邻接第一导电类型轻掺杂区;
8、步骤5.在1700℃条件下对步骤4中器件进行退火;
9、步骤6.在器件表面淀积形成氧化层,氧化层覆盖第二导电类型有源区上右侧部分区域、第二导电类型有源区右侧的第一导电类型阱区以及右侧的第一导电类型轻掺杂区,再于氧化层上淀积形成多晶硅栅;
10、步骤7.在器件表面再次淀积形成氧化层,覆盖整个器件;
11、步骤8.采用第一掩模版,通过光刻工序刻蚀氧化层,于第一导电类型有源区与第二导电类型有源区上方形成欧姆接触窗口;
12、步骤9.采用电子束蒸镀工艺在欧姆接触窗口淀积金属镍,形成金属镍层,金属镍层与第一导电类型有源区、第二导电类型有源区形成欧姆接触;
13、步骤10.在950℃~1050℃条件下对步骤9中器件进行退火;
14、步骤11.采用第二掩模版,通过光刻工序刻蚀氧化层,于左侧的第一导电类型轻掺杂区4上方形成肖特基接触窗口,于多晶硅栅上方形成栅极接触窗口;
15、步骤12.再次采用第一掩模版,在金属镍层上淀积金属钛,形成金属钛层,金属钛层与金属镍层形成欧姆接触;再次采用第二掩模版,在肖特基接触窗口与栅极接触窗口淀积金属钛,形成金属钛层,金属钛层与第一导电类型轻掺杂区形成肖特基接触,金属钛层与多晶硅栅形成欧姆接触;
16、步骤13.在400~600℃条件下对步骤12中器件进行退火,得到集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管。
17、进一步的,氧化层采用低压化学气相淀积(lpcvd)工艺进行淀积。
18、进一步的,金属镍层与金属钛层采用电子束蒸镀工艺进行淀积。
19、基于上述技术方案,本专利技术的有益效果在于:
20、本专利技术提供一种集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,在器件电极制备过程中将肖特基接触孔和栅极接触孔利用一张掩膜版经过一次刻蚀工艺制作完成,在源极上方通过一道光刻板使用镍金属实现欧姆接触,在肖特基区和栅极上方通过一道光刻板使用钛金属形成肖特基接触,能够保证欧姆接触和肖特基接触都达到良好的性能,且在大规模生产当中不仅节约了制造的成本,同时也降低了器件的制造周期。
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1.一种集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,步骤5中退火温度为1700℃。
3.根据权利要求1所述集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,步骤10中退火温度为950℃~1050℃。
4.根据权利要求1所述集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,步骤13中退火温度为400~600℃。
5.根据权利要求1所述集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,氧化层采用低压化学气相淀积(LPCVD)工艺进行淀积。
6.根据权利要求1所述集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,金属镍层与金属钛层采用电子束蒸镀工艺进行淀积。
【技术特征摘要】
1.一种集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,步骤5中退火温度为1700℃。
3.根据权利要求1所述集成肖特基二极管的碳化硅场效应功率晶体管的制备方法,其特征在于,步骤10中退火温度为950℃~1050℃。
4.根据权利要求1所述集成...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔谋夫,李舒瑞,冯琪智,唐东升,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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