[发明专利]一种提高碳化硅半导体欧姆接触特性的方法

摘要

本发明涉及微电子技术领域，一种提高碳化硅半导体欧姆接触特性的方法，包括以下步骤：(1)对碳化硅样品进行传统RCA清洗；(2)将碳化硅样品置于电子回旋共振微波等离子体系统中，进行氢等离子体处理；(3)通过光刻在碳化硅样品上形成电极图形；(4)采用磁控溅射的方法淀积金属电极材料钛或碳化钛；(5)对碳化硅样品采用丙酮在超声清洗器中剥离掉电极以外的金属，并用氮气吹干；(6)在氮气氛围下对碳化硅样品进行退火处理。本发明由于利用电子回旋共振系统产生氢等离子体对碳化硅表面进行预处理后，碳化硅表面得到了有效的清洗钝化，表面态密度显著降低，再结合低功函金属钛或碳化钛以及较高掺杂浓度的碳化硅衬底，Ti/SiC接触的势垒高度低，能够在低温退火条件下就形成良好的欧姆接触。

主权项

一种提高碳化硅半导体欧姆接触特性的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、对碳化硅样品进行传统RCA清洗；步骤2、将碳化硅样品置于电子回旋共振微波等离子体系统中，进行氢等离子体处理，具体包括以下子步骤：(a)将步骤1清洗后的碳化硅样品通过样品台载入石英放电室中；(b)对放电室抽真空，当真空度低于10^‑3Pa时，开始对样品台进行升温处理，温度控制在100‑600℃；(c)开启电子回旋共振微波等离子体系统中的微波源，功率控制在200‑800W，并向石英放电室通入流量为10‑100sccm的氢气产生氢等离子体，然后对碳化硅样品处理1‑120min；(d)将样品台冷却到室温后，再向装样室充入氮气，并在氮气气氛保护下从装样室中取出碳化硅样品；步骤3、通过光刻在碳化硅样品上形成电极图形，具体包括以下子步骤：(a)一次烘干，将碳化硅样品置于热烘箱里烘干5‑20min，温度控制在50‑100℃；(b)甩胶，待热烘箱温度冷却至室温时，取出碳化硅样品，使用正胶为光刻胶，采用旋转法进行涂胶，转速控制在3000‑4000rpm，时间控制在30‑60s；(c)曝光，采用光刻机透过电极掩膜版紫外线曝光5‑20s；(d)二次烘干，将曝光后的碳化硅样品置于热烘箱里烘干10‑30min，温度控制在60‑90℃；(e)显影，待热烘箱温度冷却至室温时，取出碳化硅样品，在显影液中浸泡10‑30s显现出电极图形；(f)清洗，使用去离子水对碳化硅样品清洗数遍，并用氮气吹干；(g)坚膜，对碳化硅样品进行坚膜，温度控制在60‑90℃，时间控制在5‑20min；步骤4、采用磁控溅射的方法淀积金属电极材料钛或碳化钛，待坚膜温度冷却至室温时，取出碳化硅样品，置于基底真空度小于10^‑3Pa的磁控溅射仪中沉积高纯Ti薄膜，厚度控制在100‑400nm，时间控制在5‑30min；步骤5、对碳化硅样品采用丙酮在超声清洗器中剥离掉电极以外的金属，并用氮气吹干；步骤6、在氮气、氮氢混合气或氩气氛围下对碳化硅样品进行退火处理，温度控制在200‑500℃，时间控制在5‑20min。