[发明专利]一种基于碳化硅的漂移阶跃恢复二极管的制备方法及产品

权利要求书

1.一种基于碳化硅的漂移阶跃恢复二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)以碳化硅为N⁺衬底，在N⁺衬底上外延生长掺Ⅴ族元素的N基区；并在N基区上外延生长掺Ⅲ族元素的P基区，在P基区上外延生长掺Ⅲ族元素的重掺杂P⁺区，获得第一中间件；

(2)对所述第一中间件进行终端结构加工，获得第二中间件；

(3)在所述二中间件的台面上形成台面保护层，获得第三中间件；

(4)在所述第三中间件的N⁺衬底与重掺杂P⁺区分别镀上金属，获得第四中间件；

将第四中间件置于气氛环境下进行退火处理，获得漂移阶跃恢复二极管；其中，N⁺衬底所在端形成欧姆接触电极阴极端，重掺杂P⁺区所在端形成欧姆接触电极阳极端。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，外延生长的环境温度控制在1500℃～1650℃，N基区掺Ⅴ族元素的掺杂浓度为6*10¹⁴～1*10¹⁶/cm³，厚度为10μm～100μm；P基区掺Ⅲ族元素的掺杂浓度为3*10¹⁶～2*10¹⁷/cm³，厚度为2μm～30μm。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，掺Ⅲ族元素的重掺杂P⁺区的掺杂浓度为1*10¹⁹～5*10¹⁹/cm³，厚度为1μm～5μm。

4.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括如下子步骤：

(2.1)在所述第一中间件的重掺杂P⁺区上淀积一层二氧化硅；

(2.2)采用机械切割成斜角的方法进行台面加工，使器件倾斜面与重掺杂P⁺区阳极端面呈40⁰～60⁰的斜角；

(2.3)利用反应离子刻蚀工艺执行表面处理，表面处理中采用的感应耦合等离子体刻蚀功率为400W～500W，偏置射频功率为120W～130W，刻蚀气体为CF₄、O₂混合气体，气压为0.25Pa，温度T为0℃，刻蚀时间300s～900s；

(2.4)进行铝离子的注入，离子注入的深度控制在0.3～0.5μm，剂量为8*10¹²～2.5*10¹³/cm²；

(2.5)在氩气的氛围环境、在1400℃～1600℃温度下退火5min～60min，得到结合了斜角和结终端扩展结构的第二中间件。

5.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括如下子步骤：

(2.1)在真空环境下，采用磁控溅射法，以300W～450W的功率在第一中间件的重掺杂P⁺区上溅射一层100nm～200nm的金属镍作为掩膜；

(2.2)利用等离子体刻蚀工艺执行碳化硅刻蚀，碳化硅刻蚀中采用的感应耦合等离子体刻蚀功率为700W～800W，射频偏压为-2～0V，刻蚀气体为CF₄、O₂混合气体，气压为0.4～0.5Pa，温度T为0℃；

(2.3)采用光刻工艺露出重掺杂P+区上比当前台面小的区域，采用磁控溅射法以300W～450W的功率在重掺杂P⁺区上溅射一层100nm～200nm的金属镍作为掩膜，利用等离子体刻蚀工艺执行碳化硅刻蚀形成一级台阶，刻蚀功率为700W～800W，射频偏压为-2～0V，刻蚀气体为CF₄、O₂混合气体，气压为0.4～0.5Pa、温度T为0℃；

(2.4)重复步骤(2.3)刻蚀出多级台阶，获得多级刻蚀型结终端扩展结构的第二中间件。