[发明专利]一种MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法

权利要求书

1.一种MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在N型半导体衬底上形成N型外延层；

S2、在所述N型外延层上形成零层掩膜，对所述零层掩膜进行蚀刻工艺形成后续光刻层自对位标记；

S3、在所述零层掩膜上进行蚀刻工艺形成光刻图形，之后形成MPS结构区与保护环区，并对MPS结构区与保护环区进行高能大剂量离子注入；

S4、进行场截止环光刻图形加工，在场截止环区进行高能大剂量重掺离子注入；

S5、对场截止环区、保护环区与MPS结构区进行超高温退火激活形成器件场截止环、保护环与MPS结构；

S6、进行孔光刻处理露出MPS结构肖特基窗口区；

S7、进行金属溅射以及快速退火形成MPS结构肖特基势垒；

S8、进行正面金属溅射形成金属层，覆盖在所述MPS结构肖特基窗口区，并通过刻蚀工艺完成金属连接引出导线，形成阳极；

S9、在N型半导体衬底的背面形成背面金属层，并引出阴极。

2.根据权利要求1所述的MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的N型半导体衬底是N型硅衬底，所述外延层是N型硅外延层，所述N型外延层的厚度为5～10微米，漂移区掺杂浓度范围为1×10¹⁶cm^-3～1.5×10¹⁶cm^-3。

3.根据权利要求1所述的MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的蚀刻工艺包括光刻工艺和刻蚀工艺，所述零层掩膜为光刻胶层，光刻胶层的厚为0.8～1微米，对所述零层掩膜进行采用干法刻蚀工艺形成后续光刻层自对位标记，干法刻蚀深度为0.4～0.6微米。

4.根据权利要求1所述的MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中蚀刻工艺包括光刻工艺和刻蚀工艺，所述步骤S3的具体步骤包括：

S31、采用低压化学气相淀积法在所述零层掩膜上沉积一二氧化硅沉积层；

S32、在所述二氧化硅沉积层上进行P+阱光刻图形加工；

S33、采用trench工艺形成MPS结构与P+保护环；

S34、对所述MPS结构与P+保护环进行P型高能铝离子带光刻胶注入；

S34、离子注入完成后，进行干湿法去胶。

5.根据权利要求1所述的MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的场截止环为N+场截止环，在所述截止环区进行高能大剂量重掺N型氮离子带光刻胶注入，离子注入完成后进行干湿法去胶。

6.根据权利要求1所述的MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中对所述截止环区、保护环区与MPS结构区进行超高温退火处理去除所述二氧化硅沉积层，进而露出所述N型外延层。

7.根据权利要求1所述的MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤S6的具体步骤包括：

S61、在所述N型外延层上采用低压化学气相淀积法沉积一层二氧化硅沉积层，所述二氧化硅沉积层的厚度为5000-6000埃；

S62、在所述二氧化硅沉积层上形成光刻胶层；

S63、进行孔光刻处理露出MPS结构肖特基窗口区。

8.根据权利要求1所述的MPS结构工艺碳化硅二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤S7的具体步骤包括：

S71、采用干湿法去除光刻胶层；

S72、在所述MPS结构肖特基窗口区进行Ti溅射；

S73、进行快速退火以形成Ti硅化物，进而形成MPS结构Ti势垒肖特基，其中Ti势垒溅射厚度为500～800埃，退火温度为950℃～1000℃；

S74、Ti硅化物形成后采用酸煮方式去除所述二氧化硅层表面多余的Ti势垒。