[发明专利]基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺

权利要求书

1.一种基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，尤其是n型重掺杂4H-SiC衬底，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1准备4H-SiC衬底；

步骤2制备压阻条；

步骤3制备种子层；

步骤4制备掩膜层；

步骤5制备感应膜片；

步骤6制备SiO₂扩散阻挡层；

步骤7制备接触窗口；

步骤8制备AlN绝缘层；

步骤9制备电极；

步骤10制备欧姆接触；

步骤11制备保护层和引线层。

2.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤1衬底为SiC晶圆片，双面抛光，进行半导体RCA工艺清洗。

3.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤2制备压阻条，通过光刻对衬底进行图形化，磁控溅射Ni，剥离光刻胶实现图形转移，RIE浅刻蚀2μm，在Ni腐蚀液中浸泡10min，去离子水冲洗，N₂吹干。

4.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤3制备种子层：使用光刻对衬底进行图形化，使用超高真空磁控溅射设备，射频靶位，75W，25℃，Ar流量30sccm,，沉积室压强0.35Pa，衬底转速30rad/min，1800s，沉积一层Ni层，60nm左右；同样设备工作条件下，1200s，沉积一层Au层，厚度为100nm左右。

5.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤4制备掩膜层：配制电镀液：氨基磺酸镍105～110g/L,镍(Ⅱ)-溴0～5g/L,硼酸40mL/L，全氟化的烷基硫酸钠10mL/L，邻磺酰苯酰亚胺钠0～20g/L，控制条件为工作电流为稳流，频率为1050Hz，正向占空比为40％，电镀时间为15min。

6.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤5制备感应膜片：将电镀好的衬底放入RIE腔室中进行深刻蚀，先通入O₂进行表面清理，然后通入N₂，流量为50sccm，功率为250W，刻蚀时间为12h。

7.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤6制备SiO₂扩散阻挡层：在正气压氛围中，使用高温氧化炉，温度设定为1200℃，O₂流量为500sccm，氧化时间为3h，得到Si面厚度约为50nm，C面约为30nm。

8.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤7制备接触窗口：对衬底Si面使用光刻进行图形化，使用RIE刻蚀150s，刻蚀气体为SF₆，流量为30sccm。

9.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤8制备AlN绝缘层：使用双离子束沉积，对衬底加热到500℃，Ar流量30sccm，N₂流量30sccm，沉积时间为1h。

10.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤9制备电极：对衬底Si面进行二次光刻，使用磁控溅射依次沉积Ti(50nm)/Ta(40nm)/Si(200nm)/Pt(35nm)，对应的功率分别为150W、75W、150W、150W，对应的溅射时间分别为12min、30min、24min、1h，保护气体为Ar，流量为30sccm。

11.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤10欧姆接触制备：使用高温退火炉，通Ar，流量为1.5sccm，1000℃，3min。

12.根据权利要求1所述的基于重掺杂4H-SiC衬底的高温压力传感器工艺，其特征在于，所述步骤11制备保护层和引线层：对已制备的电极通过光刻进行图形化处理，磁控溅射沉积Au层，功率为75W，保护气为Ar，流量为30sccm，时间为1h，厚度约为300nm。