CN104810409A - 一种碳化硅二极管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微电子器件及其制造方法，具体涉及一种碳化硅二极管及其制造方法。碳化硅二极管包括：具有第一导电类型的碳化硅衬底；碳化硅衬底上具有低掺杂浓度的第一导电类型的第一层碳化硅；第一区碳化硅，具有第二导电类型且在第一层碳化硅上形成；第二区碳化硅，具有第二导电类型且在第一层碳化硅之上，第二区碳化硅、第一区碳化硅和第一层碳化硅形成台面结构，用于为碳化硅二极管提供边缘末端保护；第二区碳化硅上的第一电极；以及碳化硅衬底上的第二电极，还提供一种制造方法，本发明使碳化硅二极管制造过程简化，耐压能力提高，防止器件边缘末端击穿以及击穿电压漂移，提高反向工作电压，减小反向漏电流，增加稳定性。

Description

一种碳化硅二极管及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种微电子器件及其制造方法，具体涉及一种碳化硅二极管及其制造方法。

背景技术

碳化硅（SiC）具有大约3×10⁶V/cm的临界击穿场强、约2.0×10⁷cm/sec的高饱和漂移速度和约4.9W/cm·K的高热导率，理论上可以制造出相对于硅（Si）器件更高耐压、更高工作温度、更大功率密度和更高频率的器件。因此SiC被认为理想的适用于高压应用。但是制造中的难点及制造过程的复杂程度限制了SiC器件在高电压场合中的应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的一个目的是提供一种具有台面边缘端接的碳化硅二极管，另一个目的是提供一种用于制造这种具有台面边缘端接的碳化硅二极管的方法，本发明使碳化硅二极管制造过程简化，耐压能力提高，防止器件边缘末端击穿以及击穿电压漂移，提高反向工作电压，减小反向漏电流，增加稳定性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种碳化硅二极管，其改进之处在于，所述碳化硅二极管包括：

具有第一导电类型的碳化硅衬底；

所述碳化硅衬底上具有低掺杂浓度的第一导电类型的第一层碳化硅；

第一区碳化硅，具有第二导电类型且在第一层碳化硅上形成；

第二区碳化硅，具有第二导电类型且在第一区碳化硅之上，第二区碳化硅、第一区碳化硅和第一层碳化硅形成台面结构，用于为碳化硅二极管提供边缘末端保护；

第二区碳化硅上的第一电极；以及

碳化硅衬底上的第二电极。

进一步地，所述碳化硅二极管包括第二层碳化硅，其排列在碳化硅衬底与第一层碳化硅之间，第二层碳化硅是第一导电类型的，且其掺杂浓度大于第一层碳化硅的掺杂浓度。

进一步地，第二区碳化硅、第一区碳化硅和第一层碳化硅被构造成一个台面结构。

进一步地，所述第二区碳化硅由一个第二导电类型的碳化硅层组成。

进一步地，所述第二区碳化硅由两个或两个以上层叠的第二导电类型的碳化硅层组成。

进一步地，所述第一区碳化硅在第一层碳化硅上形成。

进一步地，所述第一区碳化硅位于第二区碳化硅的外边缘。

进一步地，所述第一区碳化硅由一个第二导电类型且其掺杂浓度大于第一层碳化硅掺杂浓度的碳化硅层组成，用于形成边缘末端保护。

进一步地，所述第一区碳化硅由两个或两个以上第二导电类型且其掺杂浓度大于第一层碳化硅掺杂浓度的碳化硅层组成，用于形成边缘末端保护。

进一步地，所述第一导电类型包含n型导电性碳化硅，且第二导电类型包含p型导电性碳化硅；或

所述第一导电类型包含p型导电的碳化硅，且第二导电类型包含n型导电性碳化硅。

进一步地，所述第一电极由钛或钛金属合金层叠层构成。

本发明基于另一目的提供的一种碳化硅二极管的制造方法，其改进之处在于，所述制造方法包括下述步骤：

A、在碳化硅衬底上外延碳化硅；

B、在碳化硅上淀积氧化物层或层叠层作为第一掩膜层；

C、在第一掩膜层上形成有机掩膜层，对有机掩膜层进行光刻；

D、通过逐渐变化的有机掩膜层实现渐变的氧化物层侧壁和图形化；

E、使用反应离子刻蚀碳化硅，并将氧化物层的图形转移到碳化硅上；

F、通过离子注入第二导电类型的掺杂剂在碳化硅上形成边缘末端保护；

G、在碳化硅表面制作金属层并将氧化物层去除，形成欧姆接触电极；

H、制作碳化硅表面保护层，并形成电极接触窗口；

I、封装成碳化硅二极管器件。

进一步地，所述步骤A中，在具有高浓度n型碳化硅衬底上形成n型外延层第一层碳化硅；该n型外延层具有从5到350μm的厚度和从1×10¹⁴cm^-3到1×10¹⁷cm^-3的n型掺杂浓度；

第一层碳化硅12与碳化硅衬底10之间具有n型第二层碳化硅，该n型外延层具有从1到10μm的厚度和从1×10¹⁷cm^-3到2×10¹⁸cm^-3的n型掺杂浓度；

然后在n型第一层碳化硅上生长p型第三层碳化硅；p型第三层碳化硅13具有从0.1到5μm的厚度和从1×10¹⁷cm^-3到约5×10¹⁸cm^-3的p型掺杂浓度；

在p型第三层碳化硅上制作用以形成欧姆接触的p型第四层碳化硅，以提供第一电极的欧姆接触；P型第四层碳化硅14具有从0.01到1μm的厚度，且具有从5×10¹⁸cm^-3到1×10²⁰cm^-3的p型掺杂浓度。

进一步地，所述步骤B中，在p型第四层碳化硅上形成第一掩膜层，第一掩膜层为单层氧化物或氧化物层叠。

进一步地，所述步骤C中，在第一掩膜层上形成光刻掩膜第二掩膜层，并将第二掩膜层图形化。

进一步地，所述步骤D中，通过第二掩膜层的图形完成第一掩膜层的图形化；第二掩膜层随着第一掩膜层的腐蚀逐渐氧化并被腐蚀溶液去除，形成倾斜渐变的第一掩膜层侧壁；所述第二掩膜层厚度为0.5μm到5μm；第一掩膜层的单层氧化物或氧化物层叠具有从10¹⁵cm^-3到10¹⁹cm^-3的掺杂浓度。

进一步地，所述步骤E中，去除第二掩膜层，并将图形化的第一掩膜层的图形转移到对应的碳化硅上，通过利用具有侧壁形貌的图案化的第一掩膜层作为反应离子刻蚀掩膜形成碳化硅台面结构；

台面结构从第二碳化硅区延伸到n型第一层碳化硅，第二碳化硅区在p型第三层碳化硅和p型第四层碳化硅上形成；在第二碳化硅区的第一层碳化硅上制作低掺杂浓度第一碳化硅区，掺杂从1×10¹⁶cm^-3到1×10¹⁹cm^-3的p型掺杂剂，用于提供台面底端的电压分担结构。

进一步地，所述步骤F中，去除第一掩膜层，制作并图案化第三掩膜层以形成具有对应于p型第一碳化硅区的窗口；p型第一碳化硅区通过图案化的第三掩膜层在n型第一层碳化硅中注入p型掺杂剂来形成；p型第一碳化硅区的掺杂剂浓度是第三层碳化硅的掺杂剂浓度的10%至100%。

进一步地，所述步骤G中，去除第三掩膜层并淀积氧化物或钝化材料的表面钝化保护层的形成；表面钝化保护层具有从0.1μm到2μm的厚度；碳化硅二极管暴露到从900℃到1850℃的高温退火长达1-100分钟。

进一步地，所述步骤H中，在表面钝化保护层中形成接触窗口，并通过接触窗口来形成第一电极；并在碳化硅衬底上形成第二电极；制作的金属电极接触在从900℃到1500℃的高温下进行合金化或在金属电极接触上溅射覆盖金属层，用于引线的连接。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、本发明提供的具有台面边缘端接的碳化硅二极管，以及用于制造具有台面边缘端接的碳化硅二极管的方法，使碳化硅二极管制造方法简化，耐压能力提高，防止器件边缘击穿以及击穿电压漂移，提高反向工作电压，减小反向漏电流，增加稳定性。

2、本发明涉及的具有台面终端保护结构的二极管更易于制造，且可具有优于平面终端二极管的改善的终端效率和可靠性。由于倾斜台面侧壁的存在，碳化硅表面的电场分布更加均匀，因此可提供更高电压的保护而不会在台面底端或结的位置发生击穿。

3、本发明提供的碳化硅二极管制作方法更为简单，其能够具有相同或者更高的性能特征，特别是高电压耐受性能。

附图说明

图1是本发明提供的具体实施例的碳化硅二极管器件的截面图；

图2是本发明提供的在碳化硅上形成第一层掩膜的碳化硅二极管结构图；

图3是本发明提供的在第一层掩膜上形成第二层掩膜并图案化后的碳化硅二极管结构图；

图4是本发明提供的将第一层掩膜图案化以形成对应于第二掩膜的具有倾斜渐变的侧壁形貌的碳化硅二极管结构图；

图5是本发明提供的去除第二层掩膜，并形成与第一层掩膜对应的碳化硅图案；

图6是本发明提供的去除第一层掩膜后的碳化硅二极管结构图；

图7是本发明提供的图案化另一掩膜形成具有对应于注入第二导电类型碳化硅区开口的碳化硅二极管结构图；

图8是本发明提供的形成第二导电类型碳化硅区的碳化硅二极管结构图；

图9是本发明提供的去除另一掩膜层的碳化硅二极管结构图；

图10是本发明提供的淀积氧化物或其他钝化材料的可选覆盖层形成的碳化硅二极管结构图；

图11是本发明提供的形成电极接触的碳化硅二极管结构图；

其中：10-碳化硅衬底，12-第一层碳化硅，13-第三层碳化硅，14-第四层碳化硅，15-第一区碳化硅，22-第一电极，23-第二电极，30-晶片表面钝化保护层，100-第一掩膜层，110-第二掩膜层，120-第三掩膜层；

图12是本发明提供的制造碳化硅二极管的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本发明提供一种更为简单的碳化硅二极管制作过程，其能够具有相同或者更高的性能特征，特别是高电压耐受性能。本发明提供了一种用于制造碳化硅二极管的方法。这种制造方法涉及在SiC晶片的表面淀积一层氧化物掩膜。一个掩膜层施加于氧化物掩膜层表面上。通过逐渐变化的掩膜层腐蚀形成渐变的氧化物层侧壁。使用反应离子刻蚀碳化硅将氧化物层的图形转移到碳化硅上。通过离子注入第二导电类型的掺杂剂形成边缘末端以改进二极管性能。一金属层或者金属层叠淀积于晶片表面上并且将掩膜除去，以形成欧姆接触电极。淀积表面保护层，刻蚀出电极接触窗口。任选地，可以沉积一层或者层叠层的表面钝化保护层，并且刻蚀至金属层形成表面保护。其流程图如图12所示。

图1中示出了一种根据本发明的专利申请书描述的过程所形成的碳化硅二极管。其中具有金属接触部分优选的由钛或钛金属合金层叠层形成第一电极22和结合于层叠的第二碳化硅区上，其中第二碳化硅区包括第三层碳化硅13和第四层碳化硅14。一离子注入边缘末端区域第一碳化硅区15优选地利用第二导电类型的掺杂剂离子，例如硼和/或铝，形成于SiC晶片的第一层碳化硅12中临近第一电极22以及台面结构的第二碳化硅区的外边缘位置处。晶片表面钝化保护层30随后沉积于晶片上并形成第一电极22的接触窗口。这样制作的碳化硅二极管具有所需的属性以及按照所需起作用。

在图2-图11中顺序示出了根据本发明制造碳化硅二极管的过程。下文将对此进行详细描述。本发明的这个过程还为器件提供了表面钝化和边缘末端处理方法。将钝化保护材料施加于晶片表面上以便稳定其电学活性的基本方法是本领域内技术人员所熟知的。然而，采用掩蔽膜形成具有缓变侧壁的台面边缘末端处理是对现有方法的一种显著改进。

如从图1中看到的，本发明的一些实施例的碳化硅二极管器件结构包括第一导电类型的单晶碳化硅衬底10。在单晶碳化硅衬底10的第一面上提供n型碳化硅外延层第一层碳化硅12。外延形成的p型第三层碳化硅13在n型的第一层碳化硅12上，外延形成的p型第四层碳化硅14在p型第三层碳化硅13上，13和14共同形成第二碳化硅区，且可提供器件的阳极。在n型碳化硅外延层第一层碳化硅12上形成低浓度p型区第一碳化硅区15，提供器件阳极的边缘末端保护，其也提供在n型第一碳化硅层12中。适合的晶片表面钝化保护材料如SiO₂绝缘层，在第一电极22上方延伸，并覆盖第一层碳化硅12的上方，未被钝化保护材料覆盖的部分第一电极22提供阳极接触窗口。在与第二碳化硅区相对的衬底10的面上提供阴极接触第二电极23。

临近第二碳化硅区的低浓度p型碳化硅区第一碳化硅区15，用以避免阳极边缘末端电场集中。在一些实施例中，低浓度p型第一碳化硅区15在第一层碳化硅12和钝化保护层22之间。而且，p型第一碳化硅区15可以基本上与邻近的p型第二碳化硅区的外边界侧相连。尤其，在本发明的一些实施例中，p型区15延伸到但不超越p型第二碳化硅区的内边缘。

通过提供包括外延p型第三层碳化硅13和高浓度p型欧姆接触第四层碳化硅14形成p型第二碳化硅区的台面结构，以及形成低掺杂浓度p型第一碳化硅区15，可为碳化硅二极管器件提供具有台面边缘末端保护。本发明涉及的具有台面边缘末端保护结构的二极管更易于制造，且可具有优于平面终端二极管的改善的终端效率和可靠性。而且，由于倾斜台面侧壁的存在，碳化硅二极管器件的电场分布更加均匀，因此器件可工作在更高电压下而不会在台面底端或pn结的位置发生击穿。而且，通过注入p型第一碳化硅区15对p型第二碳化硅区的台面形成延伸保护结构，可以降低台面底端的电场峰值。由此，例如，期望本发明的一些实施例的碳化硅二极管器件可以具有10kV以上的耐受电压。

可选地，可提供在终端周边的电场终止结构以使得n型第一层碳化硅12的横向耗尽不会到达芯片的外边缘。尤其，可通过在注入p型第一碳化硅区15外的n型区域第一层碳化硅12表面形成一个凹槽来形成电场终止结构。这种电场终止结构可形成具有包围器件边缘末端保护结构的分布。然而，本发明不应解释为局限于具有特定的电场终止结构的碳化硅二极管。例如，可提供在注入p型碳化硅区15外的高浓度n型注入区。

现在将描述本发明的一些实施例的制造方法。如在图2中看到的，在具有高浓度n型衬底10上形成n型外延层第一层碳化硅12。该n型外延层可具有从5到约350μm的厚度和从约1×10¹⁴cm^-3到约1×10¹⁷cm^-3的n型掺杂浓度。在本发明的特定实施例中，第一层碳化硅12为约100μm厚，掺杂物质为氮N，掺杂浓度约5×10¹⁴cm^-3。在本发明的特定实施例中，第一层碳化硅12与碳化硅衬底10之间可以具有n型第二层碳化硅，该n型外延层可具有从1到约10μm的厚度和从约1×10¹⁷cm^-3到约2×10¹⁸cm^-3的n型掺杂浓度。然后在n型第一层碳化硅12上生长p型第三层碳化硅13。p型第三层碳化硅13可具有从约0.1到5μm的厚度和从约1×10¹⁷cm^-3到约5×10¹⁸cm^-3的p型掺杂浓度。在本发明的特定实施例中，p型第三层碳化硅13厚度约为2μm，且掺杂浓度约为2×10¹⁸cm^-3。在p型第三层碳化硅13上制作用以形成欧姆接触的p型第四层碳化硅14，以提供第一电极22的欧姆接触。P型第四层碳化硅14具有从约0.01到约1μm的厚度，且具有从约5×10¹⁸cm^-3到约1×10²⁰cm^-3的p型掺杂浓度。在p型第四层碳化硅14上形成第一掩膜层100，第一掩膜层100可以是单层氧化物或氧化物层叠。

如图3和图4中所见，在第一掩膜层100上形成光刻掩膜第二掩膜层110，并将第二掩膜层110图形化。通过第二掩膜层110的图形完成第一掩膜层100的图形化。在一些实施例中，如图4中虚线所示为第二掩膜层110的最初状态，在图形化过程中逐渐转变为实线所示的第二掩膜层110。在本发明的特定实施例中第二掩膜层110可随着第一掩膜层100的腐蚀而逐渐氧化并被腐蚀溶液去除，从而形成倾斜渐变的第一掩膜层100侧壁。在本发明的特定实施例中，第二掩膜层110具有满足腐蚀形成合适的第一掩膜层100倾斜渐变侧壁结构所需的厚度和结构，例如从0.5μm到约5μm。在本发明的特定实施例中，第一掩膜层100的单层氧化物或氧化物层叠可具有从约10¹⁵cm^-3到约10¹⁹cm^-3的掺杂浓度。

如图5所见，去除第二掩膜层110，并将图形化的第一掩膜层100的图形转移到对应的碳化硅晶片上。通过利用具有特定侧壁形貌的图案化的第一掩膜层100的作为反应离子刻蚀掩膜形成碳化硅台面结构。该台面结构可从第二碳化硅区延伸到n型第一层碳化硅12，在本实施例中，第二碳化硅区在p型第三层碳化硅13和p型第四层碳化硅14上形成。在临近第二碳化硅区的第一层碳化硅12上制作低掺杂浓度第一碳化硅区，掺杂从约1×10¹⁶cm^-3到约1×10¹⁹cm^-3的p型掺杂剂以提供台面底端的电压分担结构。

图6、图7和图8示出了本发明的一些实施例的p型第一碳化硅区15的形成。如图6和图7所见，去除第一掩膜层100，制作并图案化第三掩膜层120以形成具有对应于p型第一碳化硅区15的窗口。如图8中所见，p型第一碳化硅区15可通过图案化的第三掩膜层120在n型第一层碳化硅12中注入p型掺杂剂来形成。在关断状态下，该p型第一碳化硅区15形成的可至少部分的屏蔽p型第二碳化硅区边缘末端不受高电场的影响，可能使得器件能够耐受更高的反向电压。

可利用任一种或多种合适的p型掺杂剂。在本发明的一些实施例中的p型第一碳化硅区15的掺杂剂浓度是第三层碳化硅13的掺杂剂浓度的0.1至100%，以及在本发明的特定实施例中，是从10至20%(例如约1×10¹⁷cm^-3)。

图9和图10示出了去除第三掩膜层120并淀积氧化物或其他钝化材料的可选表面钝化保护层30的形成。表面钝化保护层30可具有从约0.1μm到约2μm的厚度。在任何一种情况下，无论是否使用表面钝化保护层30，器件都暴露到从约900℃到约1850℃且在一些实施例中为约1800℃的高温退火长达几分钟，如十分钟，以便激活注入的P型掺杂剂。

如图10所示，可在表面钝化保护层30中形成接触窗口，并通过接触窗口来形成第一电极22。相似地可在碳化硅衬底10上形成第二电极23。适合的电极欧姆接触材料包括但不限于镍、钛合金和铝。而且，如本领域技术人员所理解的，也可利用多层材料实现电极接触。然后可对制作的金属接触在从约900℃到约1500℃的高温下进行合金化。也可在这些电极接触上溅射覆盖金属层，以便于引线的连接。

可改变图10和图11中的步骤的顺序。可通过制作和图案化金属层然后提供表面钝化保护层30，并在表面钝化保护层30中形成第一电极22的窗口来形成。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (20)

1.一种碳化硅二极管，其特征在于，所述碳化硅二极管包括：

具有第一导电类型的碳化硅衬底；

所述碳化硅衬底上具有低掺杂浓度的第一导电类型的第一层碳化硅；

第一区碳化硅，具有第二导电类型且在第一层碳化硅上形成；

第二区碳化硅，具有第二导电类型且在第一层碳化硅之上，第二区碳化硅、第一区碳化硅和第一层碳化硅形成台面结构，用于为碳化硅二极管提供边缘末端保护；

第二区碳化硅上的第一电极；以及

碳化硅衬底上的第二电极。

2.如权利要求1所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述碳化硅二极管包括第二层碳化硅，其排列在碳化硅衬底与第一层碳化硅之间，第二层碳化硅是第一导电类型的，且其掺杂浓度大于第一层碳化硅的掺杂浓度。

3.如权利要求2所述的碳化硅二极管，其特征在于，第二区碳化硅、第一区碳化硅和第一层碳化硅被构造成一个台面结构。

4.权利要求3所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述第二区碳化硅由一个第二导电类型的碳化硅层组成。

5.如权利要求3所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述第二区碳化硅由两个或两个以上层叠的第二导电类型的碳化硅层组成。

6.如权利要求3所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述第一区碳化硅在第一层碳化硅上形成。

7.如权利要求3所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述第一区碳化硅位于第二区碳化硅的外边缘。

8.如权利要求4所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述第一区碳化硅由一个第二导电类型且其掺杂浓度大于第一层碳化硅掺杂浓度的碳化硅组成，用于形成边缘末端保护。

9.如权利要求5所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述第一区碳化硅由两个或两个以上第二导电类型且其掺杂浓度大于第一层碳化硅掺杂浓度的碳化硅组成，用于形成边缘末端保护。

10.如权利要求1所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述第一导电类型包含n型导电性碳化硅，且第二导电类型包含p型导电性碳化硅；或

所述第一导电类型包含p型导电的碳化硅，且第二导电类型包含n型导电性碳化硅。

11.如权利要求1所述的碳化硅二极管，其特征在于，所述第一电极由钛或钛金属合金层叠层构成。

12.一种碳化硅二极管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括下述步骤：

A、在碳化硅衬底上外延碳化硅；

B、在碳化硅上制作氧化物层或层叠层作为第一掩膜层；

C、在第一掩膜层上形成第二掩膜层，并对第二掩膜层进行光刻图形化；

D、通过逐渐变化的掩膜层实现渐变的氧化物层侧壁和图形化；

E、使用反应离子刻蚀碳化硅，并将氧化物层的图形转移到碳化硅上；

F、通过离子注入第二导电类型的掺杂剂在碳化硅上形成边缘末端保护；

G、在碳化硅表面淀积金属层并将氧化物层去除；

H、制作碳化硅表面保护层，并形成电极接触窗口；

I、封装成碳化硅二极管器件。

13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述步骤A中，在具有高浓度n型碳化硅衬底上形成n型第一层碳化硅；该n型外延层具有从5到350μm的厚度和从1×10¹⁴cm^-3到1×10¹⁷cm^-3的n型掺杂浓度；

第一层碳化硅12与碳化硅衬底10之间具有n型第二层碳化硅，该n型外延层具有从1到10μm的厚度和从1×10¹⁷cm^-3到2×10¹⁸cm^-3的n型掺杂浓度；

然后在n型第一层碳化硅上生长p型第三层碳化硅；p型第三层碳化硅13具有从0.1到5μm的厚度和从1×10¹⁷cm^-3到约5×10¹⁸cm^-3的p型掺杂浓度；

在p型第三层碳化硅上制作用以形成欧姆接触的p型第四层碳化硅，以提供第一电极的欧姆接触；P型第四层碳化硅14具有从0.01到1μm的厚度，且具有从5×10¹⁸cm^-3到1×10²⁰cm^-3的p型掺杂浓度。

14.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述步骤B中，在p型第四层碳化硅上形成第一掩膜层，第一掩膜层为单层氧化物或氧化物层叠。

15.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述步骤C中，在第一掩膜层上形成光刻掩膜第二掩膜层，并将第二掩膜层图形化。

16.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述步骤D中，通过第二掩膜层的光刻图形完成第一掩膜层的图形化；第二掩膜层随着第一掩膜层的腐蚀逐渐氧化并被腐蚀溶液去除，形成倾斜渐变的第一掩膜层侧壁；所述第二掩膜层厚度为0.5μm到5μm；第一掩膜层的单层氧化物或氧化物层叠具有从10¹⁵cm^-3到10¹⁹cm^-3的掺杂浓度。

17.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述步骤E中，去除第二掩膜层，并将图形化的第一掩膜层的图形转移到对应的碳化硅上，通过利用具有倾斜渐变的侧壁形貌的图案化的第一掩膜层作为碳化硅的反应离子刻蚀掩膜形成碳化硅台面结构；

台面结构从第二碳化硅区延伸到n型第一层碳化硅，第二碳化硅区在p型第三层碳化硅和p型第四层碳化硅上刻蚀形成；在第一层碳化硅上制作低掺杂浓度第一碳化硅区，掺杂从1×10¹⁶cm^-3到1×10¹⁹cm^-3的p型掺杂剂，用于提供台面底端边缘末端保护结构。

18.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述步骤F中，去除第一掩膜层，制作并图案化第三掩膜层以形成具有对应于p型第一碳化硅区的窗口；p型第一碳化硅区通过图案化的第三掩膜层在n型第一层碳化硅中注入p型掺杂剂来形成；p型第一碳化硅区的掺杂剂浓度是第三层碳化硅的掺杂剂浓度的10%至100%。

19.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述步骤G中，去除第三掩膜层并淀积氧化物或钝化材料的表面钝化保护层的形成；表面钝化保护层具有从0.1μm到2μm的厚度；碳化硅二极管暴露到从900℃到1850℃的高温退火长达1-100分钟。

20.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述步骤H中，在表面钝化保护层中形成接触窗口，并通过接触窗口来形成第一电极；并在碳化硅衬底上形成第二电极；制作的金属电极接触在从900℃到1500℃的高温下进行合金化或在金属电极接触上溅射覆盖金属层，用于引线的连接。