[實用新型]一種碳化硅電力電子器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220474481.6
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN202888167U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 李錫光;蕭黎鑫;黎秀靖;張新河;俞軍;劉丹;潘勝
• 申請（專利權）人: 東莞市天域半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術領域：

本實用新型涉及半導體技術領域，特指一種結(jié)構簡單、精密程度高，且生產(chǎn)成本低廉的碳化硅電力電子器件。

背景技術：

碳化硅（SiC）是一種重要的寬帶隙半導體材料，在高溫、高頻和大功率器件等領域有著巨大的應用潛力。和傳統(tǒng)的硅（Si）材料相比，SiC擁有明顯的優(yōu)勢，比如，其禁帶寬度是Si的3倍，飽和電子漂移速率是Si的2.5倍，擊穿電場是Si的10倍。除了以上優(yōu)點外，SiC還是眾多化合物半導體中唯一一種可以自身形成氧化物（SiO₂）的化合物半導體，而SiO₂本身又是半導體器件制備工藝中最常用的絕緣介質(zhì)材料，因而SiC材料可以與傳統(tǒng)的Si器件制備工藝相兼容。SiC功率金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）便是體現(xiàn)上述SiC優(yōu)越性能的典型器件。傳統(tǒng)的Si基MOSFET由于其在較高電壓下有著很大的導通電阻，往往無法在大功率領域使用。

基于碳化硅的優(yōu)異特性，其被應用于晶圓產(chǎn)品中，如何更進一步提升商業(yè)化的碳化硅晶圓的性能，已經(jīng)成為生產(chǎn)廠商的首要問題。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型所要解決的技術問題就在于提供一種結(jié)構簡單、精密程度高，且生產(chǎn)成本低廉的碳化硅電力電子器件。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了下述技術方案：該器件包括：一碳化硅半導體薄膜以及形成于碳化硅半導體薄膜上的掩膜層，所述的掩膜層為通過光刻和氧化后成型的氧化硅薄膜圖案，該氧化硅薄膜圖案間形成有間隙。

進一步而言，上述技術方案中，所述的氧化硅薄膜圖案呈平行長條狀。

進一步而言，上述技術方案中，所述的氧化硅薄膜圖案呈叉指狀。

進一步而言，上述技術方案中，所述的氧化硅薄膜圖案呈正方形臺面狀。

采用上述技術方案后，本實用新型與現(xiàn)有技術相比較具有如下有益效果：本實用新型在碳化硅半導體薄膜上形成有一掩膜層，以便于產(chǎn)品后續(xù)的加工。同時該掩膜層為形成有間隙的氧化硅薄膜圖案，并且其間隙寬度精確，進一步提高產(chǎn)品的精密度。

制作本本實用新型時，其在碳化硅半導體薄膜上淀積硅薄膜層，將硅薄膜層經(jīng)刻蝕后形成硅薄膜，并在硅薄膜上進行氧化工藝處理，通過氧化形成氧化硅薄膜圖案，該氧化硅薄膜圖案可通過氧化溫度和時間等條件，精確控制其寬度，即可控制氧化硅薄膜圖案之間的間隙的大小，使本實用新型精密程度高，可滿足不同產(chǎn)品的需求。另外，本實用新型還具有制作簡單、成本低廉等優(yōu)點。

附圖說明：

圖1是本實用新型的示意圖；

圖2是本實用新型制作過程的示意圖；

附圖標記說明：

1碳化硅半導體薄膜???????2掩膜層

20間隙??????????????????21氧化硅薄膜

22氧化硅薄膜圖案????????23硅薄膜

具體實施方式：

下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進一步說明。

參見圖1、2所示，一種碳化硅電力電子器件，其包括：一碳化硅半導體薄膜1以及形成于碳化硅半導體薄膜1上表面的掩膜層2。

所述的掩膜層為通過光刻和氧化后成型的氧化硅薄膜圖案22，該氧化硅薄膜圖案22間形成有間隙20。

所述氧化硅薄膜圖案22由形成于碳化硅半導體薄膜1上的硅薄膜層21經(jīng)光刻技術光刻及氧化后形成。所述的氧化硅薄膜圖案22呈平行長條狀、或叉指狀、或正方形臺面狀、或其組合形狀。見圖1、2所示，本實施例中氧化硅薄膜圖案22呈平行長條狀。

本實用新型制作步驟如下：

a、取一碳化硅半導體薄膜1，該碳化硅半導體薄膜1的材料為4H-SiC和6H-SiC、3C-SiC中的任意一種，該碳化硅半導體薄膜1需要進行標準RCA清洗，其中，RCA是一種最普遍使用的濕式化學清洗法。

b、在碳化硅半導體薄膜1上生長一層所述的硅薄膜層21；所述生長硅薄膜層21的方法是采用等離子體增強化學氣相沉積方法、高溫氧化方法、常壓化學氣相沉積方法和低壓化學氣相沉積方法中的一種，其中，硅薄膜層21的晶型為單晶硅或多晶硅或無定形硅。

c、在硅薄膜層21上采用光刻技術獲得多個分離的硅薄膜23，該硅薄膜23為叉指狀或平行長條狀或正方形臺面狀或其組合形狀，所述的光刻技術是濕法或干法刻蝕技術。