[发明专利]一种金刚石异质结二极管器件的制备方法

摘要

本发明提出的是一种金刚石异质结二极管器件的制备方法，具体实施步骤包括（1）高掺杂金刚石衬底上进行轻掺杂金刚石外延层、应力调节层和种子层的制作；（2）应力调节层和种子层的部分刻蚀以及侧向保护层的制作；（3）横向外延种子层的保护和外延区域保护层的去除；（4）横向外延层的生长；（5）横向外延层的部分去除和外延层、种子层、侧向保护层、介质层和应力调节层的去除；（6）金刚石表面处理和掺杂外延层的横向生长；（7）外延层的部分刻蚀；（8）正面和背面欧姆接触的制备。本发明具有可实现高质量pn结界面、提升结的耐压能力、器件导通电阻低、高温稳定性好、正向承受电流能力高等优点。

主权项

1.一种金刚石异质结二极管器件的制备方法，其特征是包括如下步骤：①在洁净的高掺杂金刚石衬底（1）的上表面自下而上依次生长轻掺杂金刚石外延层（2），应力调节层（3）和种子层（4）；②在样品表面生长A刻蚀掩模层（5），通过常规光刻、显影工艺，利用光刻胶定义刻蚀区域，然后刻蚀无光刻胶保护区域的A刻蚀掩模层（5），通过有机试剂清洗去除光刻胶，以剩余的A刻蚀掩模层（5）为掩模刻蚀无掩模区域的种子层（4）和应力调节层（3）；③去除A刻蚀掩模层（5），然后采用大面积刻蚀技术淀积形成侧向保护层（6）；④在样品表面淀积介质层（7），采用大面积刻蚀技术，刻蚀部分介质层（7）和侧向保护层（6），漏出部分种子层（4）；⑤通过常规光刻、显影工艺，利用光刻胶定义刻蚀区域，然后刻蚀无光刻胶保护区域的介质层（7），通过有机试剂清洗去除光刻胶；⑥在光催化条件下利用热碱溶液进行表面清洁，完成清洁后利用去离子水清洗干净样品，利用横行外延技术生长A外延层（8）；⑦在样品表面生长B刻蚀掩模层（9），通过常规光刻、显影工艺，利用光刻胶定义刻蚀区域，然后刻蚀无光刻胶保护区域的B刻蚀掩模层（9），采用有机试剂清洗去除光刻胶，用剩余的B刻蚀掩模层（9）为掩模分别刻蚀A外延层（8）和种子层（4）；⑧采用湿法刻蚀技术，分别刻蚀去除B刻蚀掩模层（9）、侧向保护层（6）、介质层（7）和应力调节层（3）；⑨采用金刚石表面处理技术对轻掺杂金刚石外延层（2）的表面进行处理，然后外延生长B外延层（10），并利用氯等离子体大面刻蚀进行平坦化处理；⑩在样品表面淀积C刻蚀掩模层（11），通过常规光刻、显影工艺，利用光刻胶定义刻蚀区域，然后刻蚀无光刻胶保护区域的C刻蚀掩模层（11），采用有机试剂清洗去除光刻胶，用剩余C刻蚀掩模层（11）为掩模刻蚀A外延层（8）和B外延层（10）；⑪采用湿法刻蚀去除C刻蚀掩模层（11），在样品的下表面淀积金刚石欧姆接触金属层（12）；⑫通过常规正胶剥离的方法在样品的上表面制备B外延层（10）的欧姆接触层（13），并进行合金处理。