[发明专利]采用金属发射极的碳化硅双极型晶体管器件及其制作方法

摘要

本发明公开了一种采用金属发射极的碳化硅双极型晶体管器件及其制作方法，用肖特基金属作为发射极，避免了传统结构中的发射区刻蚀工艺，降低了器件制作难度，同时大幅度提高了器件的特性，通过控制所述的肖特基金属层材料以及对基区表面进行处理来提高器件的电流增益。

主权项

一种采用金属发射极的碳化硅双极型晶体管器件制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对N+型碳化硅衬底片(7)进行RCA标准清洗后，在正面上外延生长厚度为9～10μm、氮离子掺杂浓度为5×1015～1×1016cm‑3的N‑集电区(5)；S2、在N‑集电区(5)上外延生长厚度为0.5～0.7μm、硼离子掺杂浓度5×1016～5×1017cm‑3的基区(4)；S3、采用ICP刻蚀工艺，对N‑集电区(5)的两侧进行刻蚀，形成器件隔离槽，刻蚀深度为2～5μm；S4、在整个碳化硅表面淀积一层厚度为0.2μm的SiO2后，淀积厚度为0.7μm的Al作为基极P+注入区(3)铝离子注入的阻挡层，并通过光刻和刻蚀形成基极P+注入区(3)；在650℃的温度下进行2次铝离子注入，注入的剂量分别为1.2×1014cm‑2和4.1×1013cm‑2，对应的能量分别为110keV和40keV；采用RCA清洗标准对碳化硅表面依次进行清洗、烘干和C膜保护，并在1700～1750℃氩气氛围中作15min的离子激活退火；S5、在整个碳化硅片正面涂光刻胶后，通过显影形成P+欧姆接触区域；在整个碳化硅片淀积300nm/100nm的Al/Ti合金后，通过超声波剥离使正面形成接触金属层；在1000℃温度下，氮气气氛中对整个碳化硅片退火3分钟形成欧姆接触电极；S6、在整个碳化硅片正面涂光刻胶后，通过显影形成金属发射极(1)；在整个碳化硅片淀积500nm的Al合金，之后通过超声波剥离使正面形成基极接触金属(2)。