[发明专利]一种基于图形化工艺制备SiC IGBT的方法及SiC IGBT

权利要求书

1.一种基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，包括：

在SiC衬底表面依次形成N-漂移层、N+缓冲层和P+集电层，并对选取的键合基片进行图形化处理；

采用键合工艺对所述P+集电层和处理后的键合基片进行键合；

采用减薄工艺去除部分键合基片，在N-漂移层表面形成栅极和发射极，并在P+集电层表面形成集电极。

2.根据权利要求1所述的基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，所述对选取的键合基片进行图形化处理，包括：

采用等离子体刻蚀工艺对选取的键合基片进行图形化处理，得到具有阵列特性的图形的键合基片。

3.根据权利要求2所述的基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，所述具有阵列特性的图形包括圆形、长方形、梯形和/或方形；

所述图形的间距为1um-10cm，宽度为1um-5cm，深度为50nm-500um。

4.根据权利要求1所述的基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，所述采用键合工艺对所述P+集电层和处理后的键合基片进行键合，包括：

采用去离子水对P+集电层和键合基片进行清洗，之后采用等离子体活化工艺对P+集电层和键合基片进行处理；

在预设的键合温度和键合时间下，采用直接键合工艺或辅助键合工艺对P+集电层和键合基片进行键合。

5.根据权利要求1或4所述的基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，所述采用键合工艺对所述P+集电层和处理后的键合基片进行键合，之前或之后还包括，去除SiC衬底。

6.根据权利要求1所述的基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，所述在N-漂移层表面形成栅极和发射极，并在P+集电层表面形成集电极，包括：

采用离子注入工艺或外延工艺在N-漂移层的表面形成N型载流子阻挡层；

采用离子注入工艺在N型载流子阻挡层的表面形成P阱区、N+区和P+区；

采用栅氧工艺在N+区之间的正面形成栅介质层；

采用化学气相淀积工艺在栅介质层表面形成栅极；

依次采用减薄工艺和化学机械研磨工艺去除剩余键合基片，并采用酸性溶液对P+集电层表面进行清洗；

在N型载流子阻挡层正面形成发射极，并在P+集电层背面形成集电极；

对所述栅极、发射极和集电极表面进行金属加厚。

7.根据权利要求6所述的基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，所述在N型载流子阻挡层正面形成发射极，并在P+集电层背面形成集电极，包括：

采用金属材料在N型载流子阻挡层正面淀积正面金属，并在预设退火温度、预设退火时间和退火氛围下对正面金属进行退火，形成发射极；

采用金属材料在P+集电层背面淀积背面金属，并在预设退火温度、预设退火时间和退火氛围对背面金属进行退火，形成集电极。

8.根据权利要求7所述的基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，所述发射极采用的金属材料为Ni、Ti和Al中的一种或几种的合金；

所述集电极采用的金属材料为Ni。

9.根据权利要求5所述的基于图形化工艺制备的SiC IGBT的方法，其特征在于，所述去除SiC衬底，包括：

依次采用减薄工艺和化学机械研磨工艺去除SiC衬底和部分键合基片；

采用酸性溶液对N-漂移层表面进行清洗。

10.根据权利要求1或4所述的基于图形化工艺制备SiC IGBT的方法，其特征在于，所述键合温度为20℃-1500℃；

所述键合时间为1min-10h。