CN101567383B - 一种用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法 - Google Patents
一种用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101567383B CN101567383B CN 200810104843 CN200810104843A CN101567383B CN 101567383 B CN101567383 B CN 101567383B CN 200810104843 CN200810104843 CN 200810104843 CN 200810104843 A CN200810104843 A CN 200810104843A CN 101567383 B CN101567383 B CN 101567383B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- sic
- layer
- electrode
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 103
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 69
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 claims description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 28
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010038 TiAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008599 TiW Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
- H01L21/048—Making electrodes
- H01L21/0485—Ohmic electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明提供了一种用于碳化硅的欧姆电极结构，包括在衬底碳化硅(1)上依次形成的第一层钽(Ta)膜(2)、第二层铂(Pt)膜(3)和第三层钽(Ta)膜(4)的欧姆电极，其中，第一层钽膜(2)的厚度为20-40nm，第二层铂膜(3)的厚度为20-60nm，第三层钽膜(4)的厚度为10-30nm。本发明还提供了一种用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法。本发明的欧姆电极结构在900-1200℃之间退火后可获得理想一致、接触电阻低的欧姆接触，减少了形成欧姆接触的退火过程中带来的接触层中多余的碳原子对电学性能的损害，并提供了改善的表面形貌，提高了电极稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种欧姆电极结构，特别涉及一种用于碳化硅器件的欧姆接触电极结构及其制造方法。
背景技术
碳化硅(SiC)是第三代半导体的核心材料之一，与第一代半导体材料如硅(Si)和第二代半导体材料如砷化镓(GaAs)相比，它具有宽禁带(2.4-3.3eV)、高热导率(5-7W·cm-1·K-1)、高饱和载流子漂移速率(2.0×107cm·s-1)、高临界击穿场强(＞2.0×105V·cm-1)、化学性能稳定、高硬度、抗磨损、高键合能以及抗辐射等优点等特性，决定SiC器件可以在高温、大功率和高频下工作，在国民经济各方面具有广泛的应用。当前，SiC材料与器件的研制已经成为研究热点(Casady J B，et al.，Solid-State Electronics 39(1996)1409，本文以引用的方式并入本文)。
而制备SiC器件的关键工艺之一是实现SiC与金属的欧姆接触，其作用就是通过金属电极实现半导体器件内部与外部的互联。欧姆接触质量的好坏、接触电阻的大小直接影响器件的效率、增益和开关速度等性能指标。因此寻求更多的低电阻、高稳定性的SiC接触材料是当前十分紧迫的任务。
目前公知的在SiC上制备欧姆电极的方法是通过真空蒸发、直流/射频溅射等方法沉积金属膜，然后于惰性气氛或真空中高温下退火得到。在SiC欧姆接触的金属方面，很多过渡及难熔金属能与之形成欧姆接触，有Ni，Pt，Cr，Ta，W，Ti，TiAl，TiW，NiCr等金属或合金(参考文献：Porter L M，et al.，Mater.Sci.Eng.B 34(1995)83，本文结合参照)。但是，要实现低接触电阻，需要进行热处理，由于金属/SiC界面热力学不稳定，而Ni、Pt等金属与SiC只能形成硅化物，因此SiC热分解产生的多余的C以石墨态或无定形态聚集在界面或贯穿整个接触层，会导致表面形貌的恶化，并成为器件电学不稳定的潜在因素，尤其是器件在高温下长时间操作后，会引起器件功能和寿命恶化的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是设计一种制备重复性好，适用于SiC的欧姆电极结构，它能够减少形成欧姆接触的退火过程中带来的接触层中多余的碳原子对电学性能的损害和提供改善的表面形貌，从而提高电极稳定性。
本发明的另一目的是提供一种制造用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
本发明的用于碳化硅的欧姆电极结构，包括在衬底碳化硅(1)上依次形成的第一层钽(Ta)膜(2)、第二层铂(Pt)膜(3)和第三层钽(Ta)膜(4)的欧姆电极，其中，第一层钽膜(2)的厚度为20-40nm，第二层铂膜(3)的厚度为20-60nm，第三层钽膜(4)的厚度为10-30nm。
其中，衬底碳化硅的类型包括6H-SiC，4H-SiC，15R-SiC等。
其中，衬底碳化硅的类型包括n型SiC或p型SiC，其中所用的n型SiC的载流子浓度大于1017cm-3。
本发明的用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法，包括以下步骤：
1)衬底清洗
分别用10％HF，10％HCl和丙酮超声清洗SiC晶片，清洗时间为5-10分钟，然后用去离子水清洗，最后用N2吹干，以清除表面杂质；
2)制作电极掩膜板
采用紫外曝光技术，在SiC晶片表面制作预期的圆形传输线(TransmissionLine Method，简称TLM法)电极图案；
3)形成电极膜
在步骤2)获得的SiC晶片上依次形成第一层Ta膜、第二层Pt膜和第三层Ta膜的欧姆电极，第一层Ta膜的厚度为20-40nm，第二层Pt膜的厚度为20-60nm，第三层Ta膜的厚度为10-30nm；
4)剥离
利用丙酮及超声剥离方法清洗样品，并将多层膜上不需要的部分剥离，得到预期的测试电极；
5)退火
将步骤4)获得的样品置于真空退火炉中于Ar气氛下或真空中进行热处理，真空度大于10-3Pa，热处理温度在900℃～1200℃之间，退火时间从1分钟到10分钟；退火结束后降低衬底温度至室温即得。
其中，步骤3)中电极膜分别由分子束外延法、溅射法、电子束蒸发法形成，优选磁控溅射法。
进一步地，步骤3)具体是利用直流磁控溅射来沉积电极膜，用高纯金属单质Ta(99.9wt％)、Pt(99.99wt％)做溅射靶，先对靶清洁预溅射5-10分钟，然后利用挡板挡住样品，各种靶材的溅射速率为0.05-0.3nm/s左右，衬底温度为100℃；所有金属膜均生长在SiC的Si面上，首先生长Ta层，紧接着在其上生长Pt层，最后在其上生长外层Ta层。
在本发明中，用于SiC的电极是指在SiC半导体上形成的电极，使用本发明的用于SiC的欧姆接触电极的SiC半导体的类型不应受晶型的限制，可以包括6H-SiC，4H-SiC，15R-SiC等。
更进一步，在本发明中，SiC半导体的类型不应受半导体导电性的限制，可以包括n型SiC和p型SiC。
本发明采用Ta和Pt多层金属膜作为电极材料，高温退火后，SiC表面开始分解，电极内形成了Pt2Si和TaC。Pt层向金属/SiC初始界面扩散，在与SiC相邻处形成铂的硅化物，Ta原子则穿越硅化物层向电极表面扩散，并与释放的C原子生成TaC层，减少了接触界面处多余的C原子的聚集，因此在单层金属电极Pt/SiC中引入Ta提高了电极的稳定性并改善了电极的表面形貌，并且形成的TaC和Pt2Si均具有高熔点、低电阻的特性。退火后C原子的外逸使得Pt2Si/SiC界面处产生了C的空位，而C空位的产生使耗尽层宽度变窄，或降低了电子输运的有效肖特基势垒ΦB，对Ta/Pt/Ta/SiC电极欧姆接触的形成起到了关键作用。与现有技术相比，本发明采用的用于SiC器件的欧姆接触电极，能在900-1200℃之间退火获得理想一致、接触电阻低的欧姆接触，减少了退火过程中接触层中多余的碳原子的堆积，并且合金后金属的形貌比较平整，提高了金属电极的可靠性，具有工艺简单、容易实现等特点。
附图说明
图1表示根据本发明的电极热处理前剖面结构示意图。
图2为实施例1中制备的欧姆电极的电流-电压(I-V)特性曲线图，其中，“5”代表实例1中在Ar气中900℃下退火5分钟的样品的实验值，“6”代表实施例1中在Ar气中1000℃下退火5分钟的样品的实验值。
图3为实施例1中制备的电极退火前后的表面形貌比较图；“7”为退火前，“8”为1000℃退火后。
图4为实施例1中制备的经1000℃退火的欧姆电极，接触层界面上的各元素浓度深度分布的俄歇电子能谱(AES)图。
图5为实施例2中制备的电极的I-V特性曲线，其中，“9”代表实施例2中在Ar气中900℃下热退火10分钟的样品的实验值，“10”代表实施例2中在Ar气中1000℃下快速退火10分钟的样品的实验值。
图6为实施例3中，Ta层和Pt层厚度不同的各电极经1000℃退火3分钟后的I-V特性曲线，其中，
“11”：Ta(10nm)/Pt(20nm)/Ta(20nm)/SiC多层结构
“12”：Ta(10nm)/Pt(60nm)/Ta(20nm)/SiC多层结构
“13”：Ta(10nm)/Pt(20nm)/Ta(40nm)/SiC多层结构
“14”：Ta(10nm)/Pt(60nm)/Ta(40nm)/SiC多层结构。
具体实施方式
本发明提出了一种用于碳化硅的欧姆接触电极结构，该电极结构包括自SiC半导体衬底1表面向上：第一层难熔金属钽(Ta)膜2，第二层铂(Pt)膜3和第三层难熔金属钽(Ta)膜4，图1给出了本发明的电极热处理前剖面结构示意图。本发明在形成电极材料层之前，首先清洗SiC晶片，然后采用紫外曝光技术，在SiC晶片表面制作预期的圆形TLM电极形状；随后形成金属薄膜，最后对SiC上金属层进行热处理，在SiC半导体层和本发明的用于SiC的电极之间形成欧姆接触。
为进一步说明本发明的特征和技术方案，以下结合附图通过对具体实施例的描述，进一步详细说明本发明的结构、优点和性能。
实施例1
分别用10vol％HF，10vol％HCl和丙酮超声清洗6H-SiC晶片，清洗时间为10分钟，然后用去离子水清洗，N2吹干。采用紫外曝光技术，在SiC晶片表面制作预期的电极形状；随后利用直流磁控溅射技术沉积薄膜，用高纯金属单质Ta(99.9wt％)、Pt(99.99wt％)做溅射靶，制造的电极结构为Ta(10nm)/Pt(60nm)/Ta(20nm)/SiC多层，衬底采用载流子浓度为2×1018cm-3的n型SiC。生长结束后，利用超声剥离(lift-off)方法，用丙酮清洗样品，将多层膜上不需要的部分剥离，得到预期的圆形TLM测试电极。完成上述步骤后，将样品置于真空退火炉中于Ar气氛下进行热处理，真空环境达10-3Pa，退火温度分别为900℃和1000℃，退火时间均为5min；退火结束后降低衬底温度至室温并取出样品。利用半导体测量系统半测量该电极室温下的电流-电压(I-V)特性，结果如图2所示，很明显该接触的I-V曲线显示出良好的线性关系，证明得到了很好的欧姆接触电极。图3显示电极经1000℃退火后表面形貌平整，与退火前相似，从而保证了欧姆接触后的合金形貌。参考图4，金属/SiC界面在热处理过程中，通过扩散和相变反应，化学成分和结构将发生显著的变化，从图上可以清晰地看到各元素在薄膜中的分布情况。
实施例2
分别用10vol％HF，10vol％HCl和丙酮超声清洗4H-SiC晶片，清洗时间为5分钟，然后用去离子水清洗，N2吹干。采用紫外曝光技术，在SiC晶片表面制作预期的电极形状；随后利用直流磁控溅射技术沉积薄膜，用高纯金属单质Ta(99.9wt％)、Pt(99.99wt％)做溅射靶，制造的电极结构为Ta(10nm)/Pt(60nm)/Ta(20nm)/SiC多层，衬底采用载流子浓度为1017cm-3的n型SiC。生长结束后，利用超声剥离(lift-off)方法，用丙酮清洗样品，将多层膜上不需要的部分剥离，得到预期的圆形TLM测试电极。完成上述步骤后，将样品置于真空退火炉中于Ar气氛下进行热处理，退火温度为900℃和1000℃，退火时间均为10min；退火结束后降低衬底温度至室温并取出样品。I-V曲线的测量在室温下进行，对于载流子浓度较低的样品，900℃热处理不能产生欧姆特性，如图5所示，而1000℃热处理后I-V曲线呈良好线性，证明得到了很好的欧姆接触电极。
实施例3
分别用10vol％HF，10vol％HCl和丙酮超声清洗6H-SiC晶片，清洗时间为10分钟，然后用去离子水清洗，N2吹干。采用紫外曝光技术，在SiC晶片表面制作预期的电极形状；随后利用直流磁控溅射技术沉积薄膜，用高纯金属单质Ta(99.9wt％)、Pt(99.99wt％)做溅射靶，制造不同Ta层和Pt层厚度的电极结构，如Ta(10nm)/Pt(20nm)/Ta(20nm)/SiC、Ta(10nm)/Pt(60nm)/Ta(20nm)/SiC、Ta(10nm)/Pt(20nm)/Ta(40nm)/SiC或Ta(10nm)/Pt(60nm)/Ta(40nm)/SiC，衬底采用载流子浓度为2×1018cm-3的n型SiC。生长结束后，利用超声剥离(lift-off)方法，用丙酮清洗样品，将多层膜上不需要的部分剥离，得到预期的圆形TLM测试电极。完成上述步骤后，将样品置于真空退火炉中于Ar气氛下进行热处理，退火温度为1000℃，退火时间为3min；退火结束后降低衬底温度至室温并取出样品。所有样品的I-V曲线呈良好线性，如图6所示，从而证明得到了很好的欧姆接触电极，且电极中各层金属的厚度具有一定的变化范围。
实施例4
分别用10vol％HF，10vol％HCl和丙酮超声清洗SiC晶片，该SiC晶片中同时存在4H-SiC、6H-SiC和15R-SiC三种晶型，清洗时间为10分钟，然后用去离子水清洗，N2吹干。采用紫外曝光技术，在SiC晶片表面制作预期的电极形状；随后利用电子束蒸发法沉积薄膜，用高纯金属单质Ta(99.9wt％)、Pt(99.99wt％)做溅射靶，制造不同Ta层和Pt层厚度的电极结构，如Ta(10nm)/Pt(20nm)/Ta(20nm)/SiC、Ta(10nm)/Pt(60nm)/Ta(20nm)/SiC、Ta(10nm)/Pt(40nm)/Ta(30nm)/SiC或Ta(30nm)/Pt(60nm)/Ta(40nm)/SiC，衬底采用载流子浓度为5×1018cm-3的p型SiC。生长结束后，利用超声剥离(lift-off)方法，用丙酮清洗样品，将多层膜上不需要的部分剥离，得到预期的圆形TLM测试电极。完成上述步骤后，将样品置于真空退火炉中进行热处理，真空环境达10-3Pa，退火温度为1200℃，退火时间为5min；退火结束后降低衬底温度至室温并取出样品。所有样品的I-V曲线呈良好线性，证明得到了很好的欧姆接触电极。
应该指出，上述的实施例只是用具体的实例来说明本发明，它不应是对本发明的限制。对于本领域的技术人员而言，在不偏离权利要求的宗旨和范围时，可以有多种形式和细节的变化。
Claims (7)
1.一种用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法，所述欧姆电极结构包括在衬底碳化硅(1)上依次形成的第一层钽(Ta)膜(2)、第二层铂(Pt)膜(3)和第三层钽(Ta)膜(4)的欧姆电极，其中，第一层钽膜(2)的厚度为20-40nm，第二层铂膜(3)的厚度为20-60nm，第三层钽膜(4)的厚度为10-30nm，该方法包括以下步骤：
1)衬底清洗
分别用10％HF，10％HCl和丙酮超声清洗SiC晶片，清洗时间为5-10分钟，然后用去离子水清洗，最后用N2吹干，以清除表面杂质；
2)制作电极掩膜板
采用紫外曝光技术，在SiC晶片表面制作预期的圆形传输线电极图案；
3)形成电极膜
在步骤2)获得的SiC晶片上依次形成第一层Ta膜、第二层Pt膜和第三层Ta膜的欧姆电极，第一层Ta膜的厚度为20-40nm，第二层Pt膜的厚度为20-60nm，第三层Ta膜的厚度为10-30nm；
4)剥离
利用丙酮及超声剥离方法清洗样品，并将多层膜上不需要的部分剥离，得到预期的测试电极；
5)退火
将步骤4)获得的样品置于真空退火炉中于Ar气氛下或真空中进行热处理，真空度大于10-3Pa，热处理温度在900℃～1200℃之间，退火时间从1分钟到10分钟；退火结束后降低衬底温度至室温即得。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底碳化硅的类型包括6H-SiC，4H-SiC，15R-SiC。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底碳化硅的类型包括n型SiC或p型SiC。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述n型SiC的载流子浓度大于1017cm-3。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中电极膜分别由分子束外延法、溅射法、电子束蒸发法形成。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溅射法为磁控溅射法。
7.如权利要求6所述的方法，其中，步骤3)具体是利用直流磁控溅射来沉积电极膜，用纯度99.9wt％的高纯金属单质Ta和纯度99.99wt％的Pt做溅射靶，先对溅射靶清洁预溅射5-10分钟，然后利用挡板挡住样品，各种靶材的溅射速率为0.05-0.3nm/s，衬底温度为100℃；所有金属膜均生长在SiC的Si面上，首先生长Ta层，紧接着在其上生长Pt层，最后在其上生长外层Ta层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200810104843 CN101567383B (zh) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | 一种用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200810104843 CN101567383B (zh) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | 一种用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101567383A CN101567383A (zh) | 2009-10-28 |
| CN101567383B true CN101567383B (zh) | 2010-10-13 |
Family
ID=41283461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200810104843 Active CN101567383B (zh) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | 一种用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101567383B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103117298A (zh) * | 2011-11-17 | 2013-05-22 | 中国科学院物理研究所 | 一种碳化硅的欧姆电极结构及其制备方法 |
| CN102768946A (zh) * | 2012-07-05 | 2012-11-07 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 一种碳化硅器件背面欧姆接触的快速退火方法 |
| CN102832238A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-19 | 东莞市天域半导体科技有限公司 | 一种具有欧姆接触保护层的碳化硅器件及其制作方法 |
| JP6206159B2 (ja) * | 2013-12-17 | 2017-10-04 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| CN104195509B (zh) * | 2014-06-10 | 2016-09-28 | 合肥工业大学 | 基于ito加热片的金属膜电极的制作方法 |
| CN107331732B (zh) * | 2017-07-06 | 2020-03-17 | 西安交通大学 | 一种垂直型多电流通道SiC光导开关及其制作方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1195883A (zh) * | 1997-04-04 | 1998-10-14 | 松下电器产业株式会社 | 欧姆电极的形成方法及半导体装置 |
-
2008
- 2008-04-24 CN CN 200810104843 patent/CN101567383B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1195883A (zh) * | 1997-04-04 | 1998-10-14 | 松下电器产业株式会社 | 欧姆电极的形成方法及半导体装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| H.Yang,T.H Peng,W.J.Wang,D.F.Zhang,X.L.Chen.Ta/Ni/Ta multilayered ohmic contacts on n-type SiC.Applied surface science.2007,254527-531. * |
| JP特开2006-32456A 2006.02.02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101567383A (zh) | 2009-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101567383B (zh) | 一种用于碳化硅的欧姆电极结构的制造方法 | |
| JP4026339B2 (ja) | ＳｉＣ用電極及びその製造方法 | |
| US6599644B1 (en) | Method of making an ohmic contact to p-type silicon carbide, comprising titanium carbide and nickel silicide | |
| TW201137989A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| CN103548119A (zh) | SiC半导体器件及其制造方法 | |
| CN103117298A (zh) | 一种碳化硅的欧姆电极结构及其制备方法 | |
| JP2008227174A (ja) | Ｐ型４Ｈ−ＳｉＣ基板上のオーミック電極の形成方法 | |
| CN109979813B (zh) | 一种低温碳化硅欧姆接触的制备方法及金属结构 | |
| Ao et al. | Schottky contacts of refractory metal nitrides on gallium nitride using reactive sputtering | |
| WO2013146328A1 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法及び当該方法により製造された炭化珪素半導体装置 | |
| WO2022021685A1 (zh) | 一种SiC基欧姆接触制备方法 | |
| JP3646548B2 (ja) | ＳｉＣ半導体デバイス | |
| CN108321213A (zh) | SiC功率二极管器件的制备方法及其结构 | |
| JP7101980B2 (ja) | Ｍｉｓ型半導体装置およびその製造方法 | |
| WO2011015942A2 (en) | Ohmic electrode and method of forming the same | |
| US20110287626A1 (en) | Ohmic electrode and method of forming the same | |
| CN110911352B (zh) | 一种Cu互连用扩散阻挡层及其制备方法和应用 | |
| US9035323B2 (en) | Silicon carbide barrier diode | |
| US20220037480A1 (en) | Sic ohmic contact preparation method | |
| Barda et al. | Comparison of Ni/Ti and Ni ohmic contacts on n-type 6H–SiC | |
| CN109979802B (zh) | 高功函数可调的过渡金属氮化物材料、其制备方法及应用 | |
| JP4977466B2 (ja) | 窒化物半導体装置のショットキー電極及びその製造方法 | |
| Simeonov et al. | Preparation of Mo/Si Schottky barriers by chemical vapour deposition of molybdenum onto epitaxial silicon substrates | |
| WO2013048270A1 (en) | Method for forming palladium silicide nanowires | |
| JP4031021B2 (ja) | 薄膜トランジスタの作製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191225 Address after: Room 301, Building 9, Tianrong Street, Daxing Biomedical Industry Base, Zhongguancun Science and Technology Park, Daxing District, Beijing 102600 Patentee after: TANKEBLUE SEMICONDUCTOR Co.,Ltd. Address before: 100190 No. 8, South Third Street, Haidian District, Beijing, Zhongguancun Patentee before: INSTITUTE OF PHYSICS, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20091028 Assignee: Shenzhen Reinvested Tianke Semiconductor Co.,Ltd. Assignor: TANKEBLUE SEMICONDUCTOR Co.,Ltd. Contract record no.: X2023990000683 Denomination of invention: A Manufacturing Method for Ohmic Electrode Structure Used for Silicon Carbide Granted publication date: 20101013 License type: Common License Record date: 20230725 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |