CN106683994A - 一种p型碳化硅欧姆接触的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微电子技术领域，一种P型碳化硅欧姆接触的制作方法，包括以下步骤：(1)使用标准RCA清洗碳化硅片，并用氮气吹干；(2)采用干法刻蚀在碳化硅外延层表面进行刻蚀；(3)在刻蚀后的碳化硅片上依次淀积金属Ti、Ge、Al、Pt；(4)将碳化硅进行两步快速退火。本发明使用的Pt金属有抗氧化和方便金属键合的作用，Ge金属可以降低退火温度，采用两步快速热退火可以得到较平滑的欧姆接触，有效的降低了比接触电阻，消除铝基接触的不利因素。
Description
技术领域
本发明涉及微电子技术领域，尤其涉及P型碳化硅欧姆接触的制作方法。
背景技术
目前，相比于硅，碳化硅具有优异的物理特性：禁带宽、临界击穿电场高、热导率高、电子饱和速度高、抗辐照，因此适合制作高温、高频、高功率和抗辐照电子器件。然而限制器件制造的一个关键因素就是低电阻欧姆接触的制备，较高的比接触电阻会导致开关速率减慢和功耗增加。
和相对成熟的n型碳化硅欧姆接触(Ni基金属制备的N型碳化硅欧姆接触已经被普遍应用和比接触电阻值低于10-5Ωcm2量级)相比，获得高质量的P型碳化硅欧姆接触依旧是个挑战。目前已经进行了大量的工作，来寻找一个相对于P型碳化硅的低电阻且可靠的接触。传统的Ti-Al欧姆接触，退火温度需高达1000℃，所花费的成本较高。而且由于Al的低熔点和易氧化性，使其应用在商业高温和大功率器件下是不可靠的。
发明内容
本发明为了解决低电阻欧姆接触制造的可靠性和降低成本，而提出一种P型碳化硅欧姆接触制备的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种P型碳化硅欧姆接触的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：使用标准RCA清洗碳化硅片；将清洗后的碳化硅片用干法刻蚀的方法进行刻蚀；在刻蚀后的碳化硅片上依次淀积金属Ti、Ge、Al、Pt；将淀积后的碳化硅进行两步快速退火。
进一步的，所述步骤中使用标准RCA清洗碳化硅包括以下四步：
第一步，用清洗液A在70-90℃下清洗碳化硅8-12min，所述清洗液A中去离子水、氨水和双氧水以5:1:1的比例配制；第二步，利用清洗液B在常温下清洗碳化硅10-20s，所述清洗液B中去离子水与氢氟酸以50:1的比例配制；第三步，利用清洗液C在70-90℃下清洗碳化硅8-12min，所述清洗液C中去离子水、盐酸和双氧水以6:1:1的比例配制；第四步，用去离子水清洗数遍碳化硅后吹干。
进一步的，所述步骤中干法刻蚀是利用SF6/O2通过电感耦合等离子体磁增强刻蚀、反应离子刻蚀机或电感耦合等离子体刻蚀机来进行刻蚀。
进一步的，所述步骤中淀积金属Ti、Ge、Al、Pt的厚度分别为10-30nm、10-30nm、160-200nm和60-100nm。
进一步的，所述步骤中的两步快速退火包括：第一步，将刻蚀完成的碳化硅置于氩气中以50-70℃/s的速度从常温升至400-500℃，并维持50-70s，再以相同速度继续上升至700-900℃，并维持数100-150s；第二步，将升温后的碳化硅以平滑的温度降到常温。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.淀积金属前使用干法刻蚀，可以打破Si-C键，促进碳化硅与金属原子反应。
2.高浓度的Al有助于形成液体合金来促进界面反应以便形成欧姆接触，在Al上层淀积金属Pt可以防止欧姆接触氧化失效，并且方便引线键合，在Al下层淀积金属Ge可以使退火温度降低，节约成本。
3.采用两步退火可以避免铝基接触低熔点和高氧化驱动力的不利因素。
4.采用这种技术方案，解决了低电阻欧姆接触制造的可靠性，降低了成本。
附图说明
图1为本发明提供的P型碳化硅欧姆接触制作的流程图。
图2为本发明制作P型碳化硅欧姆接触制的示意图
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
结合附图，一种P型碳化硅欧姆接触的制作方法，一种P型碳化硅欧姆接触的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：(1)使用标准RCA清洗碳化硅；(2)将清洗后的碳化硅用干法刻蚀的方法进行刻蚀；(3)在刻蚀后的碳化硅片上依次淀积金属Ti、Ge、Al、Pt；(4)将淀积后的碳化硅进行两步快速退火。
所述步骤1中使用标准RCA清洗碳化硅包括以下四步：第一步，用清洗液A在80℃下清洗碳化硅10分钟，所述清洗液A中去离子水:氨水：双氧水的比例为5:1:1；第二步，利用清洗液B在常温下清洗碳化硅15秒，所述清洗液B中去离子水与氢氟酸的比例为1:50；第三步，利用清洗液C在80℃下清洗碳化硅10分钟，所述清洗液C中去离子水:盐酸:双氧水的比例为6:1:1；第四步，用去离子水清洗数遍碳化硅后吹干。
所述步骤2中干法刻蚀利用SF6/O2通过电感耦合等离子体刻蚀机来进行刻蚀。
所述步骤3中在刻蚀后的碳化硅片上利用电子束蒸发依次淀积金属Ti、Ge、Al、Pt，所淀积金属厚度分别为20nm、20nm、180nm和80nm。
所述步骤4中的两步快速退火包括：第一步，将刻蚀完成的碳化硅置于氩气中以60℃/s的速度从常温升至400℃，并维持60s，再以相同速度继续上升至800℃，并维持100s；第二步，将升温后的碳化硅以平滑的温度降到常温。
淀积金属前使用干法刻蚀，可以打破Si-C键，促进碳化硅与金属原子反应，金属Pt有耐腐蚀和抗氧化性，可以防止欧姆接触退火以及后续的工艺的过程中欧姆接触部分氧化失效，并且方便引线键合，金属Ge可以降低退火的温度，使成本降低，高浓度的Al有助于形成液体合金来促进界面反应以便形成欧姆接触。采用两步退火可以避免铝基接触低熔点和高氧化驱动力的不利因素。
Claims (5)
1.一种P型碳化硅欧姆接触的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：
步骤(1)使用标准RCA清洗碳化硅片；
步骤(2)将清洗后的碳化硅片用干法刻蚀的方法进行刻蚀；
步骤(3)在刻蚀后的碳化硅片上依次淀积金属Ti、Ge、Al、Pt；
步骤(4)将淀积后的碳化硅进行两步快速退火。
2.根据权利要求1所述的P型碳化硅欧姆接触的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中使用标准RCA清洗碳化硅包括以下四步：
第一步，用清洗液A在70-90℃下清洗碳化硅8-12min，所述清洗液A中去离子水、氨水和双氧水以5:1:1的比例配制；
第二步，利用清洗液B在常温下清洗碳化硅10-20s，所述清洗液B中去离子水与氢氟酸以50:1的比例配制；
第三步，利用清洗液C在70-90℃下清洗碳化硅8-12min，所述清洗液C中去离子水、盐酸和双氧水以6:1:1的比例配制；
第四步，用去离子水清洗数遍碳化硅后吹干。
3.根据权利要求1所述的P型碳化硅欧姆接触的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中干法刻蚀是利用SF6/O2通过电感耦合等离子体磁增强刻蚀、反应离子刻蚀机或电感耦合等离子体刻蚀机来进行刻蚀。
4.据权利要求1所述的P型碳化硅欧姆接触的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中淀积金属Ti、Ge、Al、Pt的厚度分别为10-30nm、10-30nm、160-200nm和60-100nm。
5.据权利要求1所述的P型碳化硅欧姆接触的制作方法，其特征在于，所述步骤(4)中的两步快速退火包括：第一步，将刻蚀完成的碳化硅置于氩气中以50-70℃/s的速度从常温升至400-500℃，并维持50-70s，再以相同速度继续上升至700-900℃，并维持数100-150s；第二步，将升温后的碳化硅以平滑的温度降到常温。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20200110 Termination date: 20220111 |
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