本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域。更具體地,涉及一種sic結(jié)勢壘肖特基二極管的制作方法。
背景技術(shù):
電力電子技術(shù)是使用例如晶閘管、gto、igbt等電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的一門電子技術(shù),在當(dāng)今能源開發(fā)和利用中發(fā)揮著舉足輕重的作用。當(dāng)前,傳統(tǒng)的硅基電力電子器件的水平基本上維持在109-1010w·hz,已逼近了因寄生二極管制約而能達(dá)到的硅材料的極限。為了突破目前的器件極限,一般選擇采用寬能帶間隙材料的半導(dǎo)體器件,如碳化硅(sic)或氮化鎵(gan)器件。
碳化硅材料具有優(yōu)良的物理和電學(xué)特性,以其寬的禁帶寬度、高的熱導(dǎo)率、大的飽和漂移速度和高的臨界擊穿電場等獨特優(yōu)點,成為制作高功率、高頻、耐高溫、抗輻射器件的理想半導(dǎo)體材料。碳化硅電力電子器件的擊穿電壓可達(dá)到硅器件的十倍,而導(dǎo)通電阻僅為硅器件的數(shù)十分之一,開關(guān)速度快,熱導(dǎo)率高,電能轉(zhuǎn)換損耗小,散熱系統(tǒng)簡單,最終使整個系統(tǒng)的體積和重量顯著降低。以sic材料制備的電力電子器件已成為目前半導(dǎo)體領(lǐng)域的熱點器件和前沿研究領(lǐng)域之一,是電力電子技術(shù)最為重要的發(fā)展方向,在軍事和民事領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。
利用sic材料制備的肖特基二極管能提供理想的動態(tài)性能。sic肖特基二極管屬于多數(shù)載流子器件,工作過程中沒有電荷儲存,因此反向恢復(fù)電流僅由耗盡層結(jié)電容造成,其反向恢復(fù)電流以及其反向恢復(fù)損耗比si超快恢復(fù)二極管要低一到兩個數(shù)量級;進(jìn)一步地,上述結(jié)構(gòu)能夠大幅度減少和sic肖特基二極管匹配的開關(guān)管的開通損耗,提高電路的開關(guān)頻率;進(jìn)一步地,sic肖特基二極管幾乎沒有正向恢復(fù)電壓,能夠立即導(dǎo)通,不存在雙極型器件的開通延時現(xiàn)象。在常溫下,sic肖特基二極管的正態(tài)導(dǎo)通壓降和si超快恢復(fù)器件基本相同,但是由于sic肖特基二極管的導(dǎo)通電阻具有正溫度系數(shù),這將有利于將多個sic肖特基二極管并聯(lián)。在二極管單芯片面積和電流受限的情況下,這可以大幅度提高sic肖特基二極管的容量,使它在較大容量中的應(yīng)用成為可能。sic肖特基二極管可以廣泛應(yīng)用于電動汽車/混合動力車等需進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換的逆變器、轉(zhuǎn)換器、pfc電路,以及太陽能、風(fēng)能等新能源中的整流、逆變等領(lǐng)域。
單純的sic肖特基二極管具有開關(guān)速度快和反向恢復(fù)時間短的優(yōu)點,但是反向特性有一定的局限性,在高電壓下肖特基勢壘退化,反向漏電流大,無法實現(xiàn)高耐壓器件。與肖特基二極管相比,sic的pin二極管具有更高的耐壓,但是反向恢復(fù)時間相對較長,正向壓降相對較大。在sic的二極管中,結(jié)勢壘肖特基結(jié)構(gòu)(jbs)是將肖特基和pin結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起的一種器件結(jié)構(gòu),通過pn結(jié)勢壘排除隧穿電流對最高阻斷電壓的限制,結(jié)合了兩者的優(yōu)點,使得jbs結(jié)構(gòu)相比于肖特基器件,反向模式下泄漏電流更低,阻斷電壓高。因此,在高速、高耐壓的sic二極管領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢。
在電力電子系統(tǒng)中,電力電子器件的特性對系統(tǒng)性能的實現(xiàn)和改善起著至關(guān)重要的作用。由于器件的擊穿電壓在很大程度上取決于結(jié)曲率引起的邊緣強電場,因此為了緩解表面終止的結(jié)邊緣處的電場集中,提高器件的實際擊穿電壓,需要對器件進(jìn)行結(jié)終端結(jié)構(gòu)的設(shè)計。結(jié)終端結(jié)構(gòu)主要包括場板(fp)、場限環(huán)(flr)、結(jié)終端延伸(jte)等。在平面結(jié)終端技術(shù)中,場板技術(shù)對耐壓的提升有限,不能達(dá)到耐壓要求;場限環(huán)技術(shù)能達(dá)到耐壓要求,但是其對環(huán)間距太過敏感,器件設(shè)計和工藝難度大;jte的擊穿效率最高,在sic電力電子器件結(jié)構(gòu)中具有非常廣泛的應(yīng)用。
在sic的jbs器件的制備中,為了使肖特基金屬下的各p區(qū)之間的n-區(qū)域充分耗盡,p區(qū)的濃度一般為1018cm-3數(shù)量級,標(biāo)記為p+區(qū);而p型jte區(qū)存在一個優(yōu)值濃度,該優(yōu)值濃度與n-漂移層的濃度有關(guān),一般為1017cm-3數(shù)量級,標(biāo)記為p-區(qū)。在制備具有jte終端的sic電力電子器件時,考慮到sic中al離子的不完全離化現(xiàn)象、注入的al離子的擴散現(xiàn)象、及摻雜的不均勻性等因素,jte的有效濃度通常會低于jte的優(yōu)值濃度,這就會降低器件的擊穿電壓。研究表明,p+場限環(huán)輔助p--jte的方法來降低器件的擊穿電壓對jte濃度的敏感性,該方法雖然有利于提高器件的擊穿電壓,但在制備sic肖特基二極管時,為了獲得p+場限環(huán),需要在工藝中增加一次高劑量al離子的注入工藝,這增加了工藝的復(fù)雜度和成本。即使通過多區(qū)結(jié)終端延伸技術(shù)可以降低器件擊穿電壓對jte濃度的敏感性,但在器件制備過程中,同樣需要兩次及以上的不同劑量的al離子注入來形成多個結(jié)終端延伸區(qū)域,這也增加了工藝的復(fù)雜度。
因此,需要提供一種sic結(jié)勢壘肖特基二極管的制作方法,在提高器件的擊穿電壓的同時簡化工藝流程,降低工藝難度和工藝成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對上述已有技術(shù)的不足,提供一種sic結(jié)勢壘肖特基二極管制作方法,使結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)及結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)通過一次離子注入工藝形成,在提高器件的擊穿電壓的同時簡化工藝流程,降低工藝難度和工藝成本。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種sic結(jié)勢壘肖特基二極管的制作方法,包括:
在n+-sic襯底上形成n--sic外延層;
在n--sic外延層形成光刻膠;
利用具有完全透光區(qū)、部分透光區(qū)和不透光區(qū)的掩膜版對光刻膠圖案化,形成與完全透光區(qū)對應(yīng)的第一區(qū)域,與部分透光區(qū)對應(yīng)的第二區(qū)域以及與不透光區(qū)對應(yīng)的第三區(qū)域;
利用al離子注入,在與第一區(qū)域?qū)?yīng)的外延層中形成p+結(jié)勢壘結(jié)構(gòu),在與第二區(qū)域?qū)?yīng)的外延層中形成p-結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu);以及
去除光刻膠。
優(yōu)選地,還包括:
在n+-sic襯底的第一表面形成陰極電極;
在n--sic外延層上形成圖案化鈍化層,露出p+結(jié)勢壘結(jié)構(gòu);
形成與p+結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)和n--sic外延層肖特基接觸的陽極電極。
優(yōu)選地,部分透光區(qū)包括用于控制透光率的多個透光點,透光點形狀為圓形、方形或三角形。
優(yōu)選地,結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)包括n個p+型環(huán),其中n≥2,p+型環(huán)為方形、u型或v型。
優(yōu)選地,p+結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)的摻雜濃度大于或等于1.0×1018cm-3,p-結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)的摻雜濃度小于或等于1.0×1018cm-3。
優(yōu)選地,形成n--sic外延層包括:
對n+-sic襯底進(jìn)行預(yù)處理;
在n+-sic襯底上通過cvd方法生長n--sic外延層。
進(jìn)一步優(yōu)選地,n--sic外延層厚度為5~100μm,摻雜濃度為1.0×1015~1.0×1016cm-3。
優(yōu)選地,注入包括:
在300~500℃溫度下進(jìn)行不同能量和劑量組合的al離子注入,注入能量范圍為:10~700kev,注入劑量范圍為1×1013~1×1015cm-2;
在1500℃~1700℃溫度范圍內(nèi),氬氣環(huán)境中進(jìn)行10~30min的al離子激活退火,獲得p+結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)及p-結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,在n+-sic襯底第一表面生長陰極電極包括:
在n+-sic襯底第一表面電子束蒸發(fā)ti/ni/pt金屬;
在900℃~1100℃溫度范圍內(nèi),真空環(huán)境或惰性氣體氛圍中進(jìn)行快速熱退火;
在n+-sic襯底第一表面形成n+-sic的歐姆接觸電極。
優(yōu)選地,形成圖案化鈍化層包括:
通過pecvd在n--sic外延層表面淀積鈍化層sio2;
在鈍化層上sio2上旋涂光刻膠并通過光刻形成肖特基接觸圖案;
腐蝕鈍化層sio2開孔,露出p+結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,通過電子束蒸發(fā)生長金屬ti/ni/al,形成與p+結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)肖特基接觸的陽極電極。
本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明的一種sic結(jié)勢壘肖特基二極管的制作方法,采用一次al離子注入可以同時形成p+的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)和p-的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu),避免了多次al離子注入,簡化了器件制備工藝,在提高器件擊穿電壓的同時降低了工藝難度和工藝成本。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1示出光刻掩膜版結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2示出在n+-sic襯底2上外延一層n--sic外延層3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3示出以光刻掩膜版對光刻膠4進(jìn)行曝光并顯影、碳化操作后,n--sic外延層3表面剩余光刻膠4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4示出以光刻膠為掩膜進(jìn)行離子注入后表面所形成的p+的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6、p-的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5以及表面殘留光刻膠4的剖面示意圖。
圖5示出去除光刻膠4后的剖面示意圖。
圖6示出淀積歐姆接觸金屬1后的剖面示意圖。
圖7示出淀積氧化層7并光刻開孔后的示意圖。
圖8示出淀積肖特基金屬8后的器件剖面示意圖。
具體實施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明,下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的,不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。
針對采用兩次不同劑量的al離子注入分別形成具有不同濃度的p+區(qū)和p-區(qū)時工藝難度和工藝成本相對較高的問題,本發(fā)明的一種sic肖特基二極管的制作方法可利用一次al離子注入同時形成具有不同濃度p+和p-兩個區(qū)域,從而形成具有結(jié)終端延伸的sic結(jié)勢壘肖特基二極管。
一種sic結(jié)勢壘肖特基二極管的制作方法,其制作步驟包括:
步驟1:
在第一導(dǎo)電類型sic襯底2正面生長第一導(dǎo)電類型sic外延層3。具體地,對第一導(dǎo)電類型sic襯底2進(jìn)行預(yù)處理;在第一導(dǎo)電類型sic襯底2正面通過cvd方法生長第一導(dǎo)電類型sic外延層3;第一導(dǎo)電類型外延層3厚度為5~100μm,摻雜濃度為1.0×1015~1.0×1016cm-3,優(yōu)選地,第一導(dǎo)電類型sic外延層3厚度為12μm,摻雜濃度為8.0×1015cm-3。其中,第一導(dǎo)電類型為n型,第二導(dǎo)電類型為p型;或第一導(dǎo)電類型為p型,第二導(dǎo)電類型為n型。
步驟2:
制作包括具有不同透光能力的多個掩膜區(qū)的光刻掩膜版。光刻掩膜版包括完全透光的第一區(qū)域、部分透光的第二區(qū)域和不透光的第三區(qū)域,第二區(qū)域?qū)?yīng)第二導(dǎo)電類型的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5,第一區(qū)域?qū)?yīng)第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6。第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6和第二導(dǎo)電類型的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5位于肖特基金屬接觸下和肖特基結(jié)邊緣處,通過al離子注入形成。第二區(qū)域包括用于控制透光率的多個透光點。透光點的形狀為圓形、方形、三角形或其他可透光形狀,根據(jù)透光率確定透光點的密度分布,控制注入al離子的劑量。
步驟3:
在第一導(dǎo)電類型sic外延層3表面涂覆一層光刻膠4,并利用光刻掩膜版進(jìn)行光刻、顯影和碳化處理。其中,利用所設(shè)計光刻掩膜版對光刻膠進(jìn)行曝光,基于光刻掩膜版不同區(qū)域而具有的不同的透光能力,光刻膠4對應(yīng)區(qū)域的曝光程度不同;對曝光后的光刻膠進(jìn)行顯影,基于曝光程度不同,不同區(qū)域的光刻膠具有不同的腐蝕情況,例如完全透光區(qū)所對應(yīng)區(qū)域光刻膠完全被腐蝕掉,部分透光區(qū)所對應(yīng)區(qū)域光刻膠一部分被腐蝕掉,不透光區(qū)所對應(yīng)區(qū)域光刻膠完全保留;對曝光后的光刻膠4進(jìn)行高溫碳化作為離子注入的阻擋層。
步驟4:
對第一導(dǎo)電類型sic外延層3進(jìn)行第二導(dǎo)電類型注入,獲得第二導(dǎo)電類型的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5及第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6。其中,第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6包括n個第二導(dǎo)電類型的環(huán)狀結(jié)構(gòu),其中n≥2。n個第二導(dǎo)電類型的環(huán)狀結(jié)構(gòu)通過離子注入形成,呈等間距或不等間距分布,第二導(dǎo)電類型環(huán)的形狀為方形、u型、v型或其他環(huán)狀形狀。第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6摻雜濃度大于或等于第二導(dǎo)電類型的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5摻雜濃度。第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6摻雜濃度大于或等于1.0×1018cm-3,第二導(dǎo)電類型的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5摻雜濃度小于或等于1.0×1018cm-3。
在300~500℃溫度下進(jìn)行不同能量和劑量組合的al離子注入,注入能量范圍為:10~700kev,注入劑量范圍為1×1013~1×1015cm-2。優(yōu)選地,在400℃溫度下進(jìn)行不同能量和劑量組合的al離子注入,注入能量分別為:500kev、280kev、30kev,注入劑量分別為7.8×1014cm-2、5.2×1014cm-2、8.6×1013cm-2;在1500℃~1700℃溫度范圍內(nèi),氬氣環(huán)境中進(jìn)行10~30min的al離子激活退火,獲得第二導(dǎo)電類型的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5及第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6。其中,由于經(jīng)過曝光、顯影和碳化后的光刻膠4厚度不同,對注入al離子的阻擋程度會有所不同,例如完全透光區(qū)所對應(yīng)區(qū)域al離子全部注入,形成高摻雜的第二導(dǎo)電類型區(qū)域;部分透光區(qū)所對應(yīng)區(qū)域光刻膠較薄,可以阻擋部分al離子,故al離子部分注入,形成低摻雜的第二導(dǎo)電類型區(qū)域;不透光區(qū)所對應(yīng)區(qū)域完全遮擋al離子,沒有al離子注入。高摻雜的第二導(dǎo)電類型區(qū)域的摻雜濃度大于或等于1.0×1018cm-3,形成第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6,低摻雜的第二導(dǎo)電類型區(qū)域的摻雜濃度小于或等于1.0×1018cm-3,形成第二導(dǎo)電類型的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5。
步驟5:
去掉第一導(dǎo)電類型sic外延層3上剩余的光刻膠4。
步驟6:
在第一導(dǎo)電類型sic襯底2背面生長陰極電極1。具體地,在第一導(dǎo)電類型sic襯底背面電子束蒸發(fā)ti/ni/pt金屬;在900℃~1100℃溫度范圍內(nèi),真空環(huán)境或惰性氣體氛圍中進(jìn)行快速熱退火;在第一導(dǎo)電類型sic襯底背面形成第一導(dǎo)電類型sic的歐姆接觸電極。
步驟7:
在第一導(dǎo)電類型sic外延層3表面積淀鈍化層7,在鈍化層7上制作肖特基接觸。具體地,通過pecvd在第一導(dǎo)電類型sic外延層3表面淀積鈍化層sio2;在鈍化層上sio2上旋涂光刻膠并通過光刻形成肖特基接觸圖案;腐蝕鈍化層sio2開孔。
步驟8:
在第二導(dǎo)電類型的結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5邊緣處和第二導(dǎo)電類型的結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6上電子束蒸發(fā)生長金屬ti/ni/al,生長陽極電極8。
實施例1
本實施例中,以第一導(dǎo)電類型為n型,第二導(dǎo)電類型為p型為例進(jìn)行說明。本發(fā)明實施例提供的具有結(jié)終端延伸的sic結(jié)勢壘肖特基二極管,肖特基金屬下的p型區(qū)分別由p+-sic和p--sic兩個區(qū)域構(gòu)成,其中,結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)由p+-sic區(qū)構(gòu)成,結(jié)終端延伸區(qū)域由p--sic區(qū)構(gòu)成。以上p型sic區(qū)的實現(xiàn)通過一次al離子注入工藝完成。
其原理為:在al離子注入工藝前,預(yù)先制作包括具有不同透光能力的多個掩膜區(qū)的光刻掩膜版。在n--sic外延層上涂覆一層光刻膠并通過對上述光刻掩膜版進(jìn)行曝光、顯影和碳化操作,獲得n--sic外延層上具有不同阻擋能力的光刻膠作為離子注入的阻擋層。進(jìn)行al離子時,由于作為阻擋層的光刻膠對al離子的阻擋能力不同,使n--sic外延層表面獲得不同摻雜濃度的p型區(qū)域,即p+-sic區(qū)域和p--sic區(qū)域。其中由p+-sic區(qū)構(gòu)成結(jié)勢壘結(jié)構(gòu),由p--sic區(qū)構(gòu)成結(jié)終端延伸區(qū)域,結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)和結(jié)終端延伸區(qū)域的形狀由光刻掩膜版設(shè)計的區(qū)域決定,p型區(qū)域的摻雜濃度由注入工藝決定,其不同區(qū)域的摻雜濃度差別由光刻掩膜版對應(yīng)區(qū)域的透光率決定。
本實施例中,由p--sic區(qū)構(gòu)成結(jié)終端延伸區(qū)域為環(huán)狀結(jié)構(gòu),由p+-sic區(qū)構(gòu)成結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)為n個p+型環(huán),其中n≥2。這種結(jié)構(gòu)比起只具有p+-jbs的器件,能夠進(jìn)一步降低肖特基結(jié)邊緣處表面峰值電場,從而有利于提高器件的擊穿電壓。
一種sic結(jié)勢壘肖特基二極管制作方法,具體技術(shù)方案如下:
步驟1:如圖1所示,設(shè)計光刻掩膜版,包括完全透光區(qū)0-1,部分透光區(qū)0-2,不透光區(qū)0-3。其中部分透光區(qū)0-2通過形成一系列透光點來控制透光率,其中透光點的形狀可以是圓形、方形、三角形等任意形狀,并可根據(jù)透光率確定透光點的密度分布。
本實施例中,透光點的形狀為圓形,光刻掩膜版包括三個不同透光率的區(qū)域,分別為完全透光區(qū)0-1、部分透光區(qū)0-2和不透光區(qū)0-3。
步驟2:如圖2所示,對n+-sic襯底進(jìn)行預(yù)處理,并在該n+襯底正面通過cvd方法生長n--sic外延層,外延層厚度為12μm,摻雜濃度8.0×1015cm-3,其中,cvd(chemicalvapordeposition)技術(shù)是化學(xué)氣相沉積技術(shù)。
步驟3:在n--sic外延層上涂光刻膠,用所設(shè)計光刻掩膜版進(jìn)行光刻,由于光刻版不同區(qū)域透光程度不同,故對于光刻膠曝光程度會有所不同。
步驟4:如圖3所示,對曝光后的光刻膠進(jìn)行顯影,顯影后,由于曝光程度不同,完全透光區(qū)0-1所對應(yīng)區(qū)域光刻膠完全被腐蝕掉,部分透光區(qū)0-2所對應(yīng)區(qū)域光刻膠一部分被腐蝕掉,不透光區(qū)0-3所對應(yīng)區(qū)域光刻膠沒有腐蝕完全保留。
步驟5:如圖4所示,高溫al離子注入形成p型摻雜,在400℃溫度下進(jìn)行不同能量和劑量組合的al離子注入,注入能量分別為:500kev、280kev、30kev;注入劑量分別為7.8×1014cm-2、5.2×1014cm-2、8.6×1013cm-2。由于掩膜厚度的不同,對注入al離子的阻擋程度會有所不同,全透光區(qū)0-1所對應(yīng)區(qū)域al離子全部注入,形成p+區(qū)域;部分透光區(qū)0-2所對應(yīng)區(qū)域光刻膠較薄,可以阻擋部分al離子,故al離子部分注入,形成p-區(qū)域;不透光區(qū)0-3所對應(yīng)區(qū)域完全遮擋al離子,沒有al離子注入。
應(yīng)注意的是,al離子注入不限于本實施例中注入形式,能滿足本發(fā)明中不同區(qū)域摻雜濃度即可,例如:在400℃溫度下,al離子注入的能量為30kev至550kev;所述注入的能量包括30kev、70kev、100kev、136kev、150kev、215kev、307kev、412kev和550kev;所述能量的注入劑量分別為2×1014cm-2、2.6×1014cm-2、3.5×1014cm-2、6.5×1014cm-2、5.2×1013cm-2、7.7×1013cm-2、9×1013cm-2、1.02×1014cm-2和1.67×1014cm-2。
步驟6:如圖5所示,去掉表面光刻膠,在1500℃至1700℃溫度范圍內(nèi),在惰性氣體例如氬氣氛圍中,進(jìn)行al離子注入后的激活退火,獲得p+結(jié)勢壘區(qū)和p-結(jié)終端擴展區(qū)。
步驟7:如圖6所示,在n+-sic襯底背面電子束蒸發(fā)ti/ni/pt金屬,在900℃至1100℃溫度范圍內(nèi),在真空環(huán)境或惰性氣體氛圍中進(jìn)行快速熱退火,在n+-sic襯底背面形成n+-sic的歐姆接觸。
步驟8:通過pecvd在已完成p+和p-注入的n--sic外延層表面淀積鈍化層sio2。
步驟9:如圖7所示,鈍化層上sio2上旋涂光刻膠后,通過光刻形成肖特基接觸圖案,腐蝕鈍化層sio2開孔后,再用電子束蒸發(fā)生長金屬ti/ni/al。
步驟10:剝離金屬,完成器件的制備。
如圖8所示,按照上述sic結(jié)勢壘肖特基二極管制作方法制作的sic結(jié)勢壘肖特基二極管包括如下結(jié)構(gòu):
n+-sic襯底2;
形成于該n+-sic襯底2背部的陰極電極1;
形成于該n+-sic襯底2之上的同型n--sic外延層3;
形成于該n--sic外延層3上的sio2鈍化層7和陽極電極8;
形成于陽極電極8金屬接觸邊緣處的一個p-型結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)5;
形成于陽極電極8下的p+結(jié)勢壘結(jié)構(gòu)6。
顯然,本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定,對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動,這里無法對所有的實施方式予以窮舉,凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。