一种采用氮化碳P型层的JBS二极管制备方法与流程

本发明属于半导体发光器件领域，具体地说是一种采用氮化碳p型层的jbs二极管制备方法。

背景技术：

1、近年来，作为第三代半导体材料的碳化硅(sic)，由于其具有禁带宽度大，击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，被广泛应用于高电压、高频率场景。但随之而来的是对具有更小的开启电压，更大的导通电流以及更高开关速度的整流器的需要。jbs(junction barrier schottky，结势垒肖特基)二极管是一种兼具了pin二极管和肖特基二极管优点的器件，其正向特性类似于肖特基二极管，具有小开启电压、大导通电流、快开关速度的优点；而反向特性则更像pin二极管，具有低漏电流、高击穿电压的优点，被广泛应用于sic大功率高压环境中，能够充分发挥sic器件的优势。

2、在当前的技术中，为了制作出常规的jbs器件，我们通常需要利用金属有机化合物化学气相沉淀(mocvd)，离子注入等方式进行器件的制备。综合考虑成本和设备的使用情况后，发现此方法存在沉积速率慢，效率低下且成本较高的问题，在使用一段时间后就要对设备的工艺腔室清洗保养，低效且成本较高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种采用氮化碳p型层的jbs二极管制备方法，以解决现有技术中存在沉积速率慢，效率低下且成本较高的问题，在使用一段时间后就要对设备的工艺腔室清洗保养，低效且成本较高等问题。

2、一种采用氮化碳p型层的jbs二极管制备方法，包括以下步骤：

3、s1：在n+衬底上通过mocvd外延生长形成n-外延层；

4、s2：通过pecvd在n-外延层上生长一层sio2掩模层，然后进行涂胶操作，涂胶以后用掩模板光刻并曝光，在n-外延层上得到两个沟槽图案以用于p型材料沟槽的刻蚀；

5、s3：将器件进行icp刻蚀，并刻蚀出两个沟槽；

6、s4：如有残胶对器件进行去胶处理，如没有残胶可直接将器件放入boe中用于去除剩余的sio2，得到沟槽型的n-外延层；

7、s5：对沟槽型的n-外延层进行旋胶处理，然后进行掩模和曝光处理；

8、s6：制备p型氮化碳前驱体；

9、s7：在惰性气体保护的800℃条件下，在cu-n4位点上形成c-c偶联中间体，获得p型掺杂的氮化碳，将n-外延层上倒扣在盛有p型氮化碳前驱体的容器上，并放入管式炉在n2条件下800℃加热4小时并降温至室温，将前驱体中的离子蒸镀到n-外延层之上，在降温过程前驱体中的离子发生缩聚反应，并最终在n-外延上形成p型氮化碳薄膜；

10、s8：电极蒸镀处理，在器件表面蒸镀一层ti/al金属充当正极，在器件背面蒸镀一层ni/al充当器件的负极。

11、优选的，所述步骤s6中，制备p型氮化碳前驱体的方法为，将体积比为2:1的质量百分数为50％的单氰胺与0.2mol/l的氯化铜进行混合，其中氯化铜作为铜离子来源。

12、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

13、1、本发明通过将非金属p型化合物取代传统的依赖mocvd或离子注入机获取的p型层的技术，此改动不仅使得工艺流程的成本大大降低、节约了成本和时间，且提高了工艺的效率。

技术特征：

1.一种采用氮化碳p型层的jbs二极管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种采用氮化碳p型层的jbs二极管制备方法，其特征在于：所述步骤s6中，制备p型氮化碳前驱体的方法为，将体积比为2:1的质量百分数为50％的单氰胺与0.2mol/l的氯化铜进行混合，其中氯化铜作为铜离子来源。

技术总结
本发明属于半导体发光器件领域，提供了一种采用氮化碳P型层的JBS二极管制备方法，包括以下步骤：S1：在N<supgt;+</supgt;衬底上通过MOCVD外延生长形成N<supgt;‑</supgt;外延层；S2：通过PECVD在N<supgt;‑</supgt;外延层上生长一层SiO2掩模层，然后进行涂胶操作，涂胶以后用掩模板光刻并曝光，在N<supgt;‑</supgt;外延层上得到两个沟槽图案以用于P型材料沟槽的刻蚀；S3：将器件进行ICP刻蚀，并刻蚀出两个沟槽；S4：如有残胶对器件进行去胶处理，如没有残胶可直接将器件放入BOE中用于去除剩余的SiO2，得到沟槽型的N<supgt;‑</supgt;外延层；本发明通过将非金属P型化合物取代传统的依赖MOCVD或离子注入机获取的P型层的技术，此改动不仅使得工艺流程的成本大大降低、节约了成本和时间，且提高了工艺的效率。

技术研发人员：柯茜,张梦龙,李京波
受保护的技术使用者：浙江芯科半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15