[实用新型]一种碳化硅电力电子器件

说明书

技术领域：

本实用新型涉及半导体技术领域，特指一种结构简单、精密程度高，且生产成本低廉的碳化硅电力电子器件。

背景技术：

碳化硅（SiC）是一种重要的宽带隙半导体材料，在高温、高频和大功率器件等领域有着巨大的应用潜力。和传统的硅（Si）材料相比，SiC拥有明显的优势，比如，其禁带宽度是Si的3倍，饱和电子漂移速率是Si的2.5倍，击穿电场是Si的10倍。除了以上优点外，SiC还是众多化合物半导体中唯一一种可以自身形成氧化物（SiO₂）的化合物半导体，而SiO₂本身又是半导体器件制备工艺中最常用的绝缘介质材料，因而SiC材料可以与传统的Si器件制备工艺相兼容。SiC功率金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）便是体现上述SiC优越性能的典型器件。传统的Si基MOSFET由于其在较高电压下有着很大的导通电阻，往往无法在大功率领域使用。

基于碳化硅的优异特性，其被应用于晶圆产品中，如何更进一步提升商业化的碳化硅晶圆的性能，已经成为生产厂商的首要问题。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题就在于提供一种结构简单、精密程度高，且生产成本低廉的碳化硅电力电子器件。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该器件包括：一碳化硅半导体薄膜以及形成于碳化硅半导体薄膜上的掩膜层，所述的掩膜层为通过光刻和氧化后成型的氧化硅薄膜图案，该氧化硅薄膜图案间形成有间隙。

进一步而言，上述技术方案中，所述的氧化硅薄膜图案呈平行长条状。

进一步而言，上述技术方案中，所述的氧化硅薄膜图案呈叉指状。

进一步而言，上述技术方案中，所述的氧化硅薄膜图案呈正方形台面状。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型在碳化硅半导体薄膜上形成有一掩膜层，以便于产品后续的加工。同时该掩膜层为形成有间隙的氧化硅薄膜图案，并且其间隙宽度精确，进一步提高产品的精密度。

制作本本实用新型时，其在碳化硅半导体薄膜上淀积硅薄膜层，将硅薄膜层经刻蚀后形成硅薄膜，并在硅薄膜上进行氧化工艺处理，通过氧化形成氧化硅薄膜图案，该氧化硅薄膜图案可通过氧化温度和时间等条件，精确控制其宽度，即可控制氧化硅薄膜图案之间的间隙的大小，使本实用新型精密程度高，可满足不同产品的需求。另外，本实用新型还具有制作简单、成本低廉等优点。

附图说明：

图1是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型制作过程的示意图；

附图标记说明：

1碳化硅半导体薄膜       2掩膜层

20间隙                  21氧化硅薄膜

22氧化硅薄膜图案        23硅薄膜

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

参见图1、2所示，一种碳化硅电力电子器件，其包括：一碳化硅半导体薄膜1以及形成于碳化硅半导体薄膜1上表面的掩膜层2。

所述的掩膜层为通过光刻和氧化后成型的氧化硅薄膜图案22，该氧化硅薄膜图案22间形成有间隙20。

所述氧化硅薄膜图案22由形成于碳化硅半导体薄膜1上的硅薄膜层21经光刻技术光刻及氧化后形成。所述的氧化硅薄膜图案22呈平行长条状、或叉指状、或正方形台面状、或其组合形状。见图1、2所示，本实施例中氧化硅薄膜图案22呈平行长条状。

本实用新型制作步骤如下：

a、取一碳化硅半导体薄膜1，该碳化硅半导体薄膜1的材料为4H-SiC和6H-SiC、3C-SiC中的任意一种，该碳化硅半导体薄膜1需要进行标准RCA清洗，其中，RCA是一种最普遍使用的湿式化学清洗法。

b、在碳化硅半导体薄膜1上生长一层所述的硅薄膜层21；所述生长硅薄膜层21的方法是采用等离子体增强化学气相沉积方法、高温氧化方法、常压化学气相沉积方法和低压化学气相沉积方法中的一种，其中，硅薄膜层21的晶型为单晶硅或多晶硅或无定形硅。

c、在硅薄膜层21上采用光刻技术获得多个分离的硅薄膜23，该硅薄膜23为叉指状或平行长条状或正方形台面状或其组合形状，所述的光刻技术是湿法或干法刻蚀技术。