[发明专利]一种通过激光刻蚀碳化硅制备碳化硅超结结构的方法

权利要求书

1.一种制备碳化硅超结结构的方法，其特征在于，包括：

S1，采用激光刻蚀对碳化硅外延片进行图形化刻蚀，以在所述碳化硅外延片表面形成沟槽；

S2，在所述沟槽中外延生长碳化硅，以形成碳化硅超结结构，其中外延生长的碳化硅的掺杂类型与所述碳化硅外延片的掺杂类型不同；其中：

所述S1包括，在所述碳化硅外延片表面淀积至少一层高反光层薄膜；对所述高反光层薄膜进行图形化刻蚀，以在碳化硅外延片表面形成图形区域；采用激光刻蚀对碳化硅外延片进行刻蚀，从而在所述碳化硅外延片表面形成沟槽；或

所述S1包括，在透光材料表面淀积至少一层高反光层薄膜；对所述高反光层薄膜进行图形化刻蚀，制成高反光掩膜板；使激光光束穿过透镜后，聚焦在所述高反光掩膜板上，穿过所述高反光掩膜板的激光再次穿过透镜后，聚焦在所述碳化硅外延片表面，以对所述碳化硅外延片进行刻蚀，从而在所述碳化硅外延片表面形成沟槽；或

所述S1包括，使激光依次经过光快门和振镜后聚焦到所述碳化硅外延片表面，以对所述碳化硅外延片进行刻蚀，其中，所述光快门和振镜由计算机控制，将刻蚀图形输入到所述计算机后，所述计算机通过控制激光的通断和光束聚焦位置，以在所述碳化硅外延片表面形成沟槽。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化硅外延片为N型外延层、P型外延层、N型P型混合外延层中的一种，其掺杂浓度范围为1×10¹³～1×10¹⁸cm^-3。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化硅外延片的晶型为4H-SiC或6H-SiC，其中，外延生长的碳化硅的晶型与碳化硅外延片的晶型一致。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，淀积在碳化硅外延片表面的至少一层高反光层薄膜或淀积在透光材料表面的至少一层高反光层薄膜的材料为HfO₂和SiO₂、SiN和SiO₂、ZrO₂和SiO₂、Ta₂O₅和SiO₂中的一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用干法刻蚀或湿法刻蚀对所述高反光层薄膜进行图形化刻蚀。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S1中，采用激光器进行激光刻蚀，其中，所述激光器为微秒激光器、纳秒激光器、皮秒激光器及飞秒激光器中的一种，所述激光器的激光波长范围为100nm～10μm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S2之后，还包括，对所述碳化硅超结结构进行磨片。