技术领域
[0001] 本
发明涉及
半导体制造技术领域，特别是一种在宽禁带
外延衬底上使用
刻蚀或
腐蚀技术形成带有倾斜
角度的场板的制造方法，可应用于宽禁带功率半导体器件(如SiC功率器件、GaN功率器件)的场板制造。
背景技术
[0002] 与
硅材料相比较，第三代
宽禁带半导体材料具有更高的禁带宽度、更高的热导率和更高的载流子饱和速率，使得其器件能够更好地应用于高温、高频和高功率场合。
[0003]
电场集中效应是造成宽禁带半导体功率器件反向击穿
电压难以达到理想
击穿电压值的主要原因。由于各种原因，实际功率器件很难获得理想的p-n结击穿电压值，因此很有必要通过其他技术来弥补平面工艺上的
缺陷，结终端技术就是一种能有效提高功率器件反向击穿电压的技术，可以有效缓和主结边缘弯曲区域的电场密集，优化表面电场的分布，提高击穿电压，场板技术就是其中一种常用的结终端技术。
[0004] 目前，
单层场板技术在功率半导体器件设计中广泛应用，作为
电极边缘电场的屏蔽层，可适当的优化表面电场分布，提高器件耐压。但是，由于各种原因(如工艺等)影响，如受场板斜面倾斜度的影响，优化的
力度还是远远不够的，所以，出现了多级场板技术。采用多级场板技术可以在抑制电极边缘电场的同时，使得表面电场分布更加均匀，从而大大提高了耐压。但是采用多级场板技术的工艺复杂，往往需要多步
干法刻蚀形成。
发明内容
[0005] (一)要解决的技术问题
[0006] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种宽禁带功率器件场板的制造方法，以满足宽禁带功率器件电场分布均匀的需要。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为达到上述目的，本发明提供了一种宽禁带功率器件场板的制造方法，包括：
[0009] 步骤1：在功率半导体外延片衬底表面制作介质
钝化层；
[0010] 步骤2：采用
光刻技术在该介质
钝化层表面形成刻蚀窗口；
[0011] 步骤3：采用刻蚀或腐蚀技术对该介质钝化层开孔，形成具有特定角度的斜面；
[0012] 步骤4：在该具有特定角度的斜面上制作场板金属。
[0013] 上述方案中，所述步骤1之前还包括：采用标准RCA清洗功率半导体外延片衬底，并用氮气吹干。
[0014] 上述方案中，步骤1中所述介质钝化层是绝缘介质SiO2或Si3N4中的一种或者其混合物，厚度为20nm-60nm。步骤1中所述在功率半导体外延片衬底表面制作介质钝化层，是采用PECVD的方法270℃生长200nm的SiO2介质钝化层。
[0015] 上述方案中，步骤2中所述采用光刻技术在该介质钝化层表面形成刻蚀窗口包括：匀9912
光刻胶1.3μm，在介质钝化层表面光刻显影出介质开孔窗口，打底膜2分钟。
[0016] 上述方案中，步骤3中所述采用刻蚀或腐蚀技术对该介质钝化层开孔，是采用分步的干法技术或单步湿法腐蚀技术。所述介质钝化层采用的材料是绝缘介质SiO2，所述单步湿法腐蚀技术采用的腐蚀液为
氢氟酸与氟化铵的
混合液，所采用的混合液的配比为1／10与1／20之间的比例值。所述湿法腐蚀技术的腐蚀速率介于400A／min到600A／min之间。
[0017] 上述方案中，步骤3中所述具有特定角度的斜面，此斜面与垂直方向的夹角为30度-60度。
[0018] 上述方案中，步骤4中所述在该具有特定角度的斜面上制作场板金属，是在已形成斜面的介质钝化层上淀积Ti场板金属，采用腐蚀金属的方法形成场板金属。
[0019] (三)有益效果
[0020] 从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
[0021] 1、本发明提供的宽禁带功率器件场板的制造方法，可以在介质钝化层上制作特定倾斜角度的斜面，且腐蚀阻挡层不
变形。
[0022] 2、本发明提供的宽禁带功率器件场板的制造方法，工艺简单，可重复性高。
[0023] 3、采用本发明提供的场板制造方法，不需要多步干法刻蚀，采用湿法腐蚀的方法，可以防止干法刻蚀过程中对半导体器件表面造成的损伤，且可以形成满足电场均匀分布要求的具有一定倾斜角度的场板斜面。
附图说明
[0024] 图1是本发明提供的宽禁带功率器件场板的制造方法
流程图。
[0025] 图2是依照本发明
实施例的采用不同腐蚀配比形成的介质钝化层SEM图。
具体实施方式
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0027] 如图1所示，图1是本发明提供的宽禁带功率器件场板的制造方法流程图，该方法包括：
[0028] 步骤1：采用标准RCA清洗功率半导体外延片衬底，并用氮气吹干。
[0029] 步骤2：在功率半导体外延片衬底表面制作介质钝化层；
[0030] 步骤3：采用光刻技术在该介质钝化层表面形成刻蚀窗口；
[0031] 步骤4：采用刻蚀或腐蚀技术对该介质钝化层开孔，形成具有特定角度的斜面；
[0032] 步骤5：在该具有特定角度的斜面上制作场板金属。
[0033] 其中，步骤2中所述介质钝化层是绝缘介质SiO2或Si3N4中的一种或者其混合物，厚度为20nm-60nm。步骤2中所述在功率半导体外延片衬底表面制作介质钝化层，是采用PECVD的方法270℃生长200nm的SiO2介质钝化层。
[0034] 步骤3中所述采用光刻技术在该介质钝化层表面形成刻蚀窗口包括：匀9912光刻胶1.3μm，在介质钝化层表面光刻显影出介质开孔窗口，打底膜2分钟。
[0035] 步骤4中所述采用刻蚀或腐蚀技术对该介质钝化层开孔，是采用分步的干法技术或单步湿法腐蚀技术。所述介质钝化层采用的材料是绝缘介质SiO2，所述单步湿法腐蚀技术采用的腐蚀液为氢氟酸与氟化铵的混合液，所采用的混合液的配比为1／10与1／20之间的比例值。所述湿法腐蚀技术的腐蚀速率介于400A／min到600A／min之间。
[0036] 步骤4中所述具有特定角度的斜面，此斜面与垂直方向的夹角为30度-60度。
[0037] 步骤5中所述在该具有特定角度的斜面上制作场板金属，是在已形成斜面的介质钝化层上淀积Ti场板金属，采用腐蚀金属的方法形成场板金属。
[0038] 实施例
[0039] 本发明实施例的宽禁带功率器件场板的制造方法，该方法包括以下步骤：
[0041] 采用标准RCA清洗(3#，1#各10min)宽禁带半导体外延衬底，并用N2吹干芯片。
[0042] 步骤2：生长介质钝化层；
[0043] 采用PECVD的方法270℃生长200nm的SiO2介质钝化层。
[0044] 步骤3：光刻介质开孔窗口；
[0045] 匀9912光刻胶1.3μm，光刻显影出介质开孔窗口，打底膜2min。
[0046] 步骤4：钝化介质开孔；
[0047] 采用缓冲氢氟酸腐蚀液，腐蚀液配比为NH4F：HF=15：1，采用胶做腐蚀阻挡层，腐蚀时间3分钟40秒，使用去离子
水冲洗干净，吹干。
[0048] 步骤5：制作场板金属；
[0049] 在已形成斜面的介质钝化层上淀积Ti场板金属，采用腐蚀金属的方法形成场板金属。
[0050] 图2是依照本发明实施例的采用不同腐蚀配比形成的介质钝化层SEM图，其中，左图为本发明采用的腐蚀配比，右图为常规腐蚀配比。从图2可以看出，如果采用常规腐蚀配比，得到的介质腐蚀图形不规则，钻蚀特别严重，图形严重失真，且光刻胶也变形严重；而采用本发明的腐蚀配比，可形成具有特定角度的斜面，在该具有特定角度的斜面上制作场板金属，可得到具有特定倾斜角度的场板，满足电场均匀分布要求。
[0051] 本发明提供的宽禁带功率器件场板的制造方法，可以将电极边缘的峰值电场转移到场板边缘并优化电场分布，以此来提高器件耐压，可适用于任何场板金属的制作，并可适用于单层场板或多级场板制造，并可适用于所有宽禁带功率半导体器件的场板制造技术领域。
[0052] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
