一种碳化硅PiN二极管的结终端结构的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105931963A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610526004.2(22)申请日2016.07.06(71)申请人株洲中车时代电气股份有限公司地址412001湖南省株洲市石峰区时代路169号(72)发明人吴佳李诚瞻史晶晶高云斌周正东刘国友彭勇殿(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人罗满(51)Int.Cl.H01L21/329(2006.01)H01L29/868(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图5页(54)发明名称一种碳化硅PiN二极管的结终端结构的制造方法(57)摘要本发明公开了一种碳化硅PiN二极管的结终端结构的制造方法，首先在晶圆上生长衬垫氧化层和衬垫氮化硅；然后利用光刻和腐蚀工艺定义需要生长氧化层的区域；再利用衬垫氧化层和衬垫氮化硅作为阻挡层生长氧化层；组后通过湿法腐蚀的方式去除衬垫氮化硅和衬垫氧化硅，留下所需要的氧化层。通过这种方法能够避免在获得碳化硅PiN二极管的结终端结构的过程中由于刻蚀造成的损伤，通过由于进行了氧化，提高了载流子的寿命，从而改善了器件的性能。CN105931963ACN105931963A权利要求书1/2页1.一种碳化硅PiN二极管的结终端结构的制造方法，其特征在于，包括：在碳化硅上淀积衬垫氧化层，并在所述衬底氧化层上淀积衬垫氮化硅层，作为阻挡层；在所述氮化硅层上涂覆光刻胶，通过光刻将预制的第一光刻板的图形转移到所述氮化硅层上；刻蚀所述阻挡层；对刻蚀后的所述阻挡层进行氧化；湿法腐蚀去除所述衬垫氮化硅层、衬垫氧化层，形成台面。2.如权利要求1所述的结终端结构的制造方法，其特征在于，所述淀积衬垫氧化层的条件为：400sccm的SiH4，800sccm的N2O，750sccm的N2，腔体压强为900mtorr，温度在140℃～300℃之间。3.如权利要求1或2所述的结终端结构的制造方法，其特征在于，淀积所述衬垫氮化硅层的条件为：400sccm的SiH4，400sccm的NH3，400sccm的N2，腔体压强为700mtorr，温度范围为300℃～400℃。4.如权利要求3所述的结终端结构的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述阻挡层为湿法刻蚀所述阻挡层或干法刻蚀所述阻挡层，包括：使用热磷酸在160℃下浸泡，去除所述氮化硅衬底垫层；使用缓冲氧化硅腐蚀液在25℃下浸泡，去除所述衬垫氧化硅层，所述缓冲氧化硅腐蚀液为NH4F和HF的混合液，NH4F和HF的体积比为7:1。5.如权利要求3所述的结终端结构的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述阻挡层为干法刻蚀所述阻挡层，所述干法刻蚀阻挡层为反应离子刻蚀阻挡层、电子回旋加速刻蚀阻挡层或ICP刻蚀阻挡层。6.如权利要求5所述的结终端结构的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述阻挡层为ICP刻蚀阻挡层，包括：刻蚀气体为气体流量为5sccm的CHF3和气体流量为5sccm的SF6，腔室压强为0.6Pa，源功率为150W，偏压功率为20W，电极温度为20℃；所述使用ICP刻蚀所述阻挡层中的衬垫氧化层，包括：刻蚀气体为气体流量为25sccm的CHF3、气体流量为5sccm的SF6和气体流量为3sccm的Ar，腔室压强为12Pa，源功率为400W，偏压功率为100W，电极温度设定为30℃。7.如权利要求1所述的结终端结构的制造方法，其特征在于，所述对刻蚀后的所述阻挡层进行氧化为干法氧化和/或湿法氧化。8.如权利要求1所述的结终端结构的制造方法，其特征在于，所述对刻蚀后的所述阻挡层进行氧化，包括：气体流量分别为1.6slm的H2和1slm的O2，氧化炉管温度为1100℃，压强为880mbar。9.一种碳化硅PiN二极管的结终端结构的制造方法，其特征在于，包括：在碳化硅上淀积SiO2掩膜；通过光刻将预制的第二光刻板上的图形转移到所述碳化硅上；刻蚀所述SiO2掩膜；2CN105931963A权利要求书2/2页干法刻蚀所述碳化硅；淀积衬垫氮化硅层，所述衬垫氮化硅层与所述刻蚀后的SiO2掩膜作为阻挡层；通过光刻将预制的第三光刻板上的图形转移到所述碳化硅上；刻蚀所述阻挡层；对所述刻蚀后的阻挡层进行氧化；通过湿法腐蚀去除所述氧化后的阻挡层。10.如权利要求9所述的结终端结构的制造方法，其特征在于，所述干法刻蚀所述碳化硅为以所述SiO2掩膜为刻蚀掩膜，干法刻蚀碳化硅，其中，刻蚀气体为气体流量为40sccm的CF4和40sccm的O2，刻蚀深度为1.5μm-3μm，源功率为800W，偏压功率为400W，腔室压强为7mtorr。3CN105931963A说明书1/9页一种碳化硅PiN二极管的结终端结构的制造方法技术领域[0001]本发明涉及半导体器件制造领