[发明专利]用于碳化硅功率半导体器件上的背侧欧姆接触的碳受控欧姆接触层

权利要求书

1.一种半导体功率器件，包括：

碳化硅SiC层，在所述碳化硅SiC层的第一表面上形成有功率器件；

欧姆接触层，所述欧姆接触层形成在所述SiC层的第二相对表面上，所述欧姆接触层包括具有第一硅化物区域的硅化镍NiSix，所述第一硅化物区域包含第一未反应的碳的析出物并且设置在所述SiC层与第二硅化物区域之间，所述第二硅化物区域设置在所述第一硅化物区域与第三硅化物区域之间，并且包含第一难熔金属碳化物的析出物和第二未反应的碳的析出物的混合物，所述第三硅化物区域包含第二难熔金属碳化物的析出物；和

至少一个焊料金属层，所述至少一个焊料金属层形成在所述欧姆接触层上，其中所述第三硅化物区域设置在所述第二硅化物区域与所述至少一个焊料金属层之间。

2.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其中所述第一难熔金属碳化物析出物和所述第二难熔金属碳化物析出物包含在硅化形成所述NiSix期间从所述SiC层释放的碳的至少25％。

3.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其中所述欧姆接触层与所述SiC层之间的接触电阻小于约0.1mOhm*cm²。

4.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其中所述第一未反应的碳的析出物和所述第二未反应的碳的析出物包含在硅化形成所述NiSix期间从所述SiC层释放的碳。

5.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其中所述第三硅化物区域中的碳包含在所述第三硅化物区域与所述至少一个焊料金属层的至少百分之五十接触区域内的所述第二难熔金属碳化物的析出物内。

6.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其中所述第一难熔金属碳化物析出物和所述第二难熔金属碳化物析出物至少部分地以具有碳亲和力的难熔金属形成并且在所述NiSix内至少部分地熔化。

7.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其中所述SiC层具有小于280μm的厚度。

8.一种半导体功率器件，包括：

碳化硅SiC层，在所述碳化硅SiC层的第一表面上形成有器件；

欧姆接触层，所述欧姆接触层形成在所述SiC层的第二相对表面上，所述欧姆接触层包括具有第一硅化物区域的硅化镍NiSix，所述第一硅化物区域包含第一未反应的碳的析出物并且设置在所述SiC层与第二硅化物区域之间，所述第二硅化物区域设置在所述第一硅化物区域与第三硅化物区域之间，并且包含第一难熔金属碳化物的析出物和第二未反应的碳的析出物的混合物，所述第三硅化物区域包含第二难熔金属碳化物的析出物；和

至少一个焊料金属层，所述至少一个焊料金属层形成在所述欧姆接触层上，其中所述第三硅化物区域设置在所述第二硅化物区域与所述至少一个焊料金属层之间，其中所述第一难熔金属碳化物析出物和所述第二难熔金属碳化物析出物包含在硅化形成所述NiSix期间从所述SiC层释放的碳的至少25％。

9.根据权利要求8所述的半导体功率器件，其中所述第三硅化物区域基本上不含在硅化形成所述NiSix期间从所述SiC层释放的未反应的碳。

10.根据权利要求8所述的半导体功率器件，其中所述第一难熔金属碳化物析出物和所述第二难熔金属碳化物析出物以具有碳亲和力的难熔金属形成并且在所述NiSix内至少部分地熔化。

11.一种制备半导体功率器件的方法，所述方法包括：

在碳化硅SiC衬底上沉积镍层；

在所述镍层上沉积难熔金属的层；

执行所述镍层和所述难熔金属的所述层的至少一个激光退火，以形成包含难熔金属碳化物析出物的硅化镍欧姆接触层；以及

在所述硅化镍欧姆接触层上沉积至少一个焊料金属。

12.根据权利要求11所述的方法，包括：

在所述难熔金属上沉积第二镍层。

13.根据权利要求11所述的方法，包括：

在所述SiC衬底上沉积所述镍层之前将所述SiC衬底减薄到小于280μm的厚度。