[发明专利]碳化硅器件电极金属层的湿法刻蚀方法在审

申请号：	201911391962.3	申请日：	2019-12-30
公开（公告）号：	CN113130304A	公开（公告）日：	2021-07-16
发明（设计）人：	刘启军;马亚超;刘锐鸣;赵艳黎;周正东;刘芹;黄爱权;李诚瞻	申请（专利权）人：	株洲中车时代半导体有限公司
主分类号：	H01L21/04	分类号：	H01L21/04
代理公司：	北京聿宏知识产权代理有限公司 11372	代理人：	吴大建;张杰
地址：	412001 湖南省株洲市石峰***	国省代码：	湖南;43
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摘要：
搜索关键词：	碳化硅器件电极金属湿法刻蚀方法
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【说明书】：

本公开提供一种碳化硅器件电极金属层的湿法刻蚀方法。该方法包括：调整待刻蚀的碳化硅晶圆的位置，使所述碳化硅晶圆上的待刻蚀电极金属层垂直于刻蚀液的液面且所述碳化硅晶圆的主定位边与所述刻蚀液的液面呈第一预设角度；其中，所述第一预设角度为40°至50°；将所述碳化硅晶圆按照预设频率浸入到所述刻蚀液中，以对所述电极金属层进行刻蚀；其中，每次将浸入所述刻蚀液中的所述碳化硅晶圆取出静置预设时长。不仅可以消除所述电极金属层刻蚀过程中各管芯在纵向与横向的刻蚀差异，还可以消除在所述电极金属层刻蚀过程中产生的并附着于所述电极金属层表面的氢气气泡，避免造成刻蚀残留。提高了器件的电学性能与成品率，节约了制造成本。

技术领域

本公开涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种碳化硅器件电极金属层的湿法刻蚀方法。

背景技术

碳化硅材料具有带隙宽、高热导率、高击穿场强、高饱和速度等优点，其制造的功率器件能极大的发挥其高温、高频和低损耗的特点，使得其在高压、高温、高频、大功率、强辐射等方面都有极大的应用前景。

在碳化硅器件制造过程中，碳化硅晶圆上的电极金属层的湿法刻蚀方式主要有旋转喷淋式与槽体浸泡式两种。在槽体浸泡刻蚀方式中，由于机械臂竖直抖动、刻蚀气泡等诸多原因，导致同一片碳化硅晶圆的横向(X方向)与纵向(Y方向)刻蚀速率差别很大，横向(X方向)或纵向(Y方向)存在大面积刻蚀残留，特别是管芯边缘的刻蚀均匀性很差，最终影响碳化硅器件的电学性能以及产品的合格率。

发明内容

针对上述问题，本公开提供了一种碳化硅器件电极金属层的湿法刻蚀方法。

第一方面，本公开提供一种碳化硅器件电极金属层的湿法刻蚀方法，包括：

调整待刻蚀的碳化硅晶圆的位置，使所述碳化硅晶圆上的待刻蚀电极金属层垂直于刻蚀液的液面且所述碳化硅晶圆的主定位边与所述刻蚀液的液面呈第一预设角度；其中，所述第一预设角度为40°至50°；

将所述碳化硅晶圆按照预设频率浸入到所述刻蚀液中，以对所述电极金属层进行刻蚀；其中，每次将浸入所述刻蚀液中的所述碳化硅晶圆取出静置预设时长。

根据本公开的实施例，优选地，将所述碳化硅晶圆按照预设频率浸入到所述刻蚀液中，以对所述电极金属层进行刻蚀的步骤，包括：

将所述碳化硅晶圆按照预设频率浸入到所述刻蚀液中并控制所述碳化硅晶圆在所述刻蚀液中上下抖动，以加快对所述电极金属层的刻蚀速率。

根据本公开的实施例，优选地，所述碳化硅晶圆的主定位边与所述刻蚀液的液面呈第一预设角度，使得位于所述碳化硅晶圆上的管芯的横向边缘与所述刻蚀液的液面呈所述第一预设角度，并使得所述管芯的纵向边缘与所述刻蚀液的液面呈第二预设角度，以消除所述横向边缘和所述纵向边缘的刻蚀差异；

其中，所述横向边缘为所述管芯平行于所述主定位边的边缘，所述纵向边缘为所述管芯垂直于所述主定位边的边缘，所述第一预设角度与所述第二预设角度互余。

根据本公开的实施例，优选地，所述预设频率为1分钟/次至5分钟/次。

根据本公开的实施例，优选地，所述预设时长为1秒至20秒，以消除在刻蚀过程中产生的并附着于所述电极金属层表面的氢气气泡。

根据本公开的实施例，优选地，所述电极金属层的厚度大于或等于1um。