[发明专利]半纵向型欧姆接触电极及其制作方法

说明书

一种半纵向型欧姆接触电极及其制作方法，属于半导体器件制作领域。技术要点是：包括半导体和金属电极，所述金属电极制作在所述半导体上，所述金属电极在纵向上呈台阶型。有益效果是:本发明所述的半纵向型欧姆接触电极及其制作方法增加了金属与半导体之间的有效接触面积，与传统平面欧姆接触结构相比，在相同器件设计体积中，允许导通电流量增大，电极阻值减小；同时，纵向电极部分将对半导体体内电场强度有调制作用，电场强度集中点被分割成两个或多个部分，边缘电场集中效应减弱，有利于器件在大电流、电压条件下工作而不会过早发生电流击穿。

技术领域

本发明属于半导体器件制作领域，尤其涉及一种可用于各种材料和结构类型的半导体器件工艺中的欧姆接触电极和制作方法。

背景技术

随着近年来半导体产业的蓬勃发展，科研人员对半导体材料的研究日趋完善，半导体器件的应用范围也越来越广泛。在固态照明、功率电子、传感探测等领域中，半导体器件凭借其优秀的材料特性和体积优势处于十分重要的地位。现阶段中，如何使半导体器件的性能参数更加接近材料极限是器件研发者关注的主要问题之一。而伴随着第三代半导体材料研究的不断推进，高功率密度电流传输更是成为时下的重点研究目标。在高精密化标准的挑战下，功率密度问题凸显尤为严重，如何在有限的芯片空间内减小金属-半导体电极电阻，增加电极间电流，减少器件由于功率损耗带来的发热问题成为新时代器件进步的重要标志。

欧姆接触作为金属-半导体电极中重要的组成部分，其特性直接决定了电子器件的电学特性。传统欧姆接触电极制作技术主要采用简单的平面布局(如图1所示)，受到空间因素的制约，其导电能力与平面空间尺寸有关，并且该技术制作的接触阻值也受工艺因素的影响较大。更为重要的是，在高压大功率的工作条件下，电流导通时欧姆接触电极边缘出现电场峰值，工作时间过长或电流过大会导致该处过早发生由电流聚集引起的电流击穿或热击穿，因此严重制约了半导体器件的工作条件，同时缩短了器件的使用寿命。另外，平面结构电极在合金化的过程中易形成不平整的电极表面，金属与半导体粘附性不足，在长时间的应用环境中，电极脱落现象较为普遍，这对器件本身造成不可逆的影响，因此进一步降低器件的工作寿命和可靠性。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种半纵向型欧姆接触电极及其制作方法，通过改变电极空间结构，以达到增大导通电流、均匀化电场强度以及增加金属-半导体间粘附力效果的目的。

技术方案如下：

一种半纵向型欧姆接触电极，包括半导体和金属电极，所述金属电极制作在所述半导体上，所述金属电极在纵向剖面上呈台阶型。

进一步的，所述台阶型为单层台阶型或多层台阶型。

进一步的，所述金属电极在横向剖面上呈条形或环形或扇形。

进一步的，台阶的高度为10-500nm。

本发明还包括一种半纵向型欧姆接触电极制作方法，步骤如下：

S1、依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水对半导体样品进行超声清洗，将半导体样品表面清洗干净，使用氮气枪将表面吹干，烘干备用；

S2、在步骤S1处理后的样品上使用光刻方法定义出刻蚀所需图形；

S3、使用半导体湿法刻蚀或干法刻蚀方法在半导体样品表面刻蚀出台阶形状，刻蚀后依次用丙酮、酒精、去离子水进行超声清洗；

S4、在步骤S3处理后的样品上使用光刻方法定义出电极沉积所需图形；

S5、使用金属沉积制备欧姆接触电极金属，剥离形成电极图案。

进一步的，步骤S2和步骤S4中所述光刻的方法包含涂胶、匀胶、软烘、曝光、显影和坚膜的步骤。