[发明专利]一种碳化硅二极管器件及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅二极管器件，其特征在于：其元胞结构包括：自上而下以此设置阳极金属、p型外延层、n型漂移层、n+衬底以及阴极金属，所述p型外延层顶部设有接触槽，所述阳极金属底部设有突起部，所述接触槽与所述突起部相互匹配。

2.如权利要求1所述的一种碳化硅二极管器件，其特征在于：所述n型漂移层的掺杂浓度范围为2×10¹⁴cm^-3至1×10¹⁶cm^-3，所述n型漂移层的厚度为5um至200um。

3.如权利要求1所述的一种碳化硅二极管器件，其特征在于：所述p型外延层的掺杂浓度大于等于1×10¹⁹cm^-3。

4.如权利要求1或3所述的一种碳化硅二极管器件，其特征在于：所述p型外延层的厚度为0.2um至1um，所述接触槽的宽度为4um至16um，所述接触槽底部至n型漂移层顶部距离小于等于5nm。

5.如权利要求1所述的一种碳化硅二极管器件，其特征在于：所述阳极金属为Ni或Ti，所述阴极金属为Ni。

6.如权利要求1所述的一种碳化硅二极管器件，其特征在于：所述阳极金属的宽度14um至46um。

7.一种碳化硅二极管器件的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

在n+衬底上通过外延生长n型漂移层；

在所述n型漂移层上通过外延生长p型外延层；

在所述p型外延层上通过刻蚀形成接触槽；

通过电子束蒸发或磁控溅射方法淀积金属，并进行接触退火，形成阴极金属；

通过电子束蒸发或磁控溅射方法淀积金属，光刻形成阳极金属。

8.如权利要求7所述的一种碳化硅二极管器件的制备方法，其特征在于：所述在所述p型外延层上通过刻蚀形成接触槽进一步具体为：

在p型外延层表面通过电子束蒸发的方法，蒸发形成厚度为0.3um的金属Ni作为刻蚀掩膜层材料，对该掩膜层材料进行光刻开孔，RIE刻蚀去掉所需开出接触槽之上的金属Ni掩膜层；

准备与p型外延厚度相同的陪片，采用ICP干法刻蚀对配片以及p型外延层进行垂直刻蚀，刻蚀至距离p型外延层顶部50nm后停止；

利用浓硫酸双氧水混合液，加热条件下去掉表面的金属；

对陪片进行SEM观察，确定剩余p型外延层厚度，并结合Deal–Grove模型计算出氧化剩余5nm厚度p型外延层所需时间；

对p型外延层依照计算所需时间进行氧化形成一氧化层，使用BOE溶液去掉氧化层，最终形成所述接触槽。

9.如权利要求7所述的一种碳化硅二极管器件的制备方法，其特征在于：所述通过电子束蒸发或磁控溅射淀积阴极金属，并进行接触退火进一步具体为：在n+衬底的一面，利用电子束蒸发方法或磁控溅射淀方法淀积金属Ni，在氮气的保护下，进行接触退火，退火时间为2min，退火温度为975℃。

10.如权利要求7所述的一种碳化硅二极管器件的制备方法，其特征在于：所述通过电子束蒸发或磁控溅射方法淀积金属，光刻形成阳极金属进一步具体为：利用电子束蒸发方法或磁控溅射淀方法淀积200nm金属Ni或Ti，在氮气保护下进行接触退火，退火时间为2min，退火温度为500℃。