[发明专利]N型SiC欧姆接触电极的制作方法

说明书

本发明公开了一种N型SiC欧姆接触电极的制作方法，涉及欧姆电极的制作方法技术领域。所述方法包括如下步骤：在N型SiC圆片的上表面欧姆接触电极区进行光刻，制作欧姆接触电极的掩膜；在具有掩膜的SiC圆片的上表面依次沉积Ni层、Ti层以及Pt层，沉积结束后进行剥离工艺，去除多余的金属；在惰性气氛中进行快速热退火处理，在所述N型SiC圆片的上表面形成欧姆接触电极。所述方法使用Ni/Ti/Pt多层金属并经过退火后形成欧姆接触电极，形成的欧姆接触电极的表面形貌平整，无C颗粒析出，并且能够与N型SiC形成较好的欧姆接触。

技术领域

本发明涉及欧姆电极的制作方法技术领域，尤其涉及一种N型SiC欧姆接触电极的制作方法。

背景技术

近二十年来，以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的宽禁带半导体材料，是继以硅（Si）和砷化镓（GaAs）为代表的第一代、第二代半导体材料之后，迅速发展起来的新型半导体材料。SiC基半导体材料具有宽带隙、高电子饱和漂移速度、高热导率、耐高压、耐高温、抗辐射等突出优点，特别适合制作大功率、高频、高温半导体器件。宽禁带半导体SiC功率器件技术是一项战略性的高新技术，具有极其重要的价值，因此得到国内外众多半导体公司和研究机构的广泛关注和深入研究，成为国际上新材料、微电子和电力电子领域的研究热点之一。

SiC材料在高温、大功率和高频半导体器件领域应用的关键工艺之一是需要制备高稳定性和低电阻的欧姆接触，并且接触要具有良好的力学性质，使在制作过程和后续工艺或使用过程中必须粘附坚固、性能稳定可靠。对于SiC器件来说，欧姆接触的稳定性对决定大功率和高温电子器件运行的最大电流密度、温度和频率方面起着重要作用，用于欧姆接触合金的组分和厚度以及退火温度在国际上还没达成一致，研究SiC上不同金属和工艺条件如合金体系、退火温度、时间、气氛等对欧姆接触电阻率的影响从而实现低欧姆接触电阻率非常重要。目前，SiC材料与金属形成的欧姆接触都将形成阻挡载流子进入的势垒，也就是说SiC材料的欧姆接触的机理是隧道模型，因此可以通过两种方法得到良好的欧姆接触：降低势垒高度和减薄势垒区宽度。常见杂质在 SiC中的扩散系数极低,在合金化的过程中几乎不可能像 Si、GaAs等半导体那样靠合金中的掺杂剂掺入来提高界面的掺杂浓度，这为欧姆接触的形成带来了很大的困难。

对于n型SiC普遍选取的是以Ni为基础的合金体系淀积在重掺杂的SiC上高温快速退火实现，合金温度一般超过900℃，Ni用于欧姆接触虽然得到了比较理想的比接触电阻率，但仍然存在接触界面粗糙粘附性差，易形成碳聚集，表层金属易被氧化等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种欧姆接触电极的表面形貌平整，无C颗粒析出，并且能够与N型SiC形成较好的欧姆接触的N型SiC欧姆接触电极的制作方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种N型SiC欧姆接触电极的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

在N型SiC圆片的上表面欧姆接触电极区进行光刻，制作欧姆接触电极的掩膜；

在具有掩膜的SiC圆片的上表面依次沉积Ni层、Ti层以及Pt层，沉积结束后进行剥离工艺，去除多余的金属；

在惰性气氛中进行快速热退火处理，在所述N型SiC圆片的上表面形成欧姆接触电极。

进一步的技术方案在于，所述方法还包括：在N型SiC圆片的上表面欧姆接触电极区进行光刻之前还包括对所述N型SiC圆片进行标准RCA清洗的步骤。

进一步的技术方案在于，所述方法还包括：对形成所述掩膜后的N型SiC圆片的欧姆电极区进行清洗的步骤。

进一步的技术方案在于，所述的在N型SiC圆片的上表面欧姆接触电极区进行光刻，制作欧姆接触电极的掩膜的方法如下：

将N型SiC圆片进行烘片，温度为90℃~130℃，时间2min~30min；