[发明专利]一种制备碳化硅超结二极管的方法

权利要求书

1.一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)清洗碳化硅材料

2)在外延薄膜12上表面制备刻蚀碳化硅的掩膜层13；

3)在掩膜层13上进行图形化制备出图形化的掩膜14后，进行碳化硅沟槽刻蚀；

4)进行二次外延生长，生长碳化硅薄膜16；

5)碳化硅刻蚀或化学机械抛后光，进行其他工艺加工，得到碳化硅超结二极管26。

2.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述碳化硅材料包括n型或p型的4H-SiC或6H-SiC，所述外延薄膜12厚0.1μm-500μm，掺杂浓度1×10¹³～1×10²¹cm^-3。

3.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述清洗包括如下步骤：

A、将碳化硅材料放置于清洗、吹干后的支架上，用250℃的硫酸和双氧水混合溶液清洗15min后，热水冲洗；

B、将支架放入氨水、双氧水和去离子水的混合溶液中15min后，热水冲洗；

C、将支架放入盐酸、双氧水和去离子水的混合溶液中15min后，热水冲洗；

D、用10％的氢氟酸处理5～10min后，用去离子水冲洗20min。

4.根据权利要求3所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述硫酸和双氧水混合溶液中硫酸和双氧水的比为3:1；所述氨水、双氧水和去离子水的比为1:1:5～1:1:7；所述盐酸、双氧水和去离子水的比为1：1：5。

5.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述掩膜层13包括硅、硅氧化合物、硅氮化合物、金属单质单层或多层的复合薄膜，每层薄膜的厚度为0.001-200μm。

6.根据权利要求1所述的制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述图形化的图形包括从叉指结构、平行长条状、圆环形和方形台面中选出的一种或几种图形，所述图形尺寸为0.01μm-50cm。

7.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述碳化硅沟槽刻蚀的刻蚀深度为0.001μm-50cm。

8.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述制备方法包括二次外延生长；所述二次外延生长包括进行p型或n型碳化硅外延薄膜16生长，填充沟槽；所述p型或n型碳化硅外延薄膜16的厚度为0.001μm-50cm，掺杂浓度为1×10¹³-1×10²¹cm^-3。

9.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，步骤5)中，所述刻蚀或化学机械抛光深度为0.001μm-50cm，应不大于二次外延生长的p型或n型碳化硅外延薄膜16的厚度。

10.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述其他工艺包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、欧姆接触、离子注入和高温退火多种微电子器件加工工艺。

11.根据权利要求1所述的一种制备碳化硅超结二极管的方法，其特征在于，所述碳化硅超结二极管包括碳化硅肖特基二极管(SBD)、碳化硅结势垒肖特基二极管(JBS)、碳化硅混合PN结肖特基二极管(MPS)和碳化硅PiN二极管。