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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontaktieren eines Halbleitermaterials mit einer Kontaktlage, wobei das Halbleitermaterial Siliciumcarbid aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils und ein Halbleiterbauteil.
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Stand der Technik
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Kontaktierungen, wie beispielsweise Ohmsche Kontakte, werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet und sind daher weit verbreitet. Anwendungsgebiete von Ohmschen Kontakten, beispielsweise, umfassen etwa Halbleiterelemente, wie Feldeffekttransistoren. Ein Ohmscher Kontakt kann beispielsweise ausgebildet sein aus n-dotiertem Siliziumcarbid, auf dem ein Kontakt, etwa umfassend Nickel, aufgebracht ist. Insbesondere die Verwendung von Nickel zu n-dotiertem Siliziumcarbid kann dabei aufgrund des niedrigen spezifischen Kontaktwiderstands von Vorteil sein.
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Dabei ist bei derartigen Kontakten beziehungsweise Kontaktierungen die Gefahr bekannt, dass Nickel mit dem Silizium aus dem Halbleitermaterial beziehungsweise aus dem Siliziumcarbid zu Nickel-Silizid reagiert, wobei elementarer Kohlenstoff ausfallen kann. Der ausgefallene Kohlenstoff kann dabei eine reduzierte Haftung von weiteren Metallschichten auf der Kontaktlage beziehungsweise der Kontaktlage wie etwa der Nickellage auf dem Halbleitermaterial bewirken.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Kontaktieren eines Halbleitermaterials mit einer Kontaktlage, wobei das Halbleitermaterial Siliciumcarbid (SiC) aufweist, umfassend die Verfahrensschritte:
- a) Aufbringen einer Kontaktlage auf das Halbleitermaterial, wobei die Kontaktlage Nickeloxid (NiO) und gegebenenfalls Nickel (Ni) umfasst; und
- b) Behandeln zumindest der Grenzfläche zwischen der Kontaktlage und dem Halbleitermaterial mit erhöhter Temperatur.
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Unter einem Kontaktieren kann im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere verstanden werden das Aufbringen einer Schicht beziehungsweise Lage auf den Halbleiter unter Ausbildung eines direkten körperlichen Kontakts. Die entsprechende aufgebrachte Schicht beziehungsweise Lage kann dabei insbesondere als Kontaktlage bezeichnet werden.
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Unter einem Behandeln mit erhöhter Temperatur kann im Sinne der vorliegenden Erfindung ferner insbesondere ein Behandeln verstanden werden, welches bei einer bezüglich der Raumtemperatur erhöhten Temperatur abläuft. Beispielsweise kann eine derartige Temperatur mehrere 100°C betragen.
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Ferner kann ein Behandeln zumindest der Grenzfläche zwischen der Kontaktlage und dem Halbleitermaterial mit erhöhter Temperatur im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere meinen, dass zumindest der direkte Übergang von dem Halbleitermaterial, also den Siliziumcarbid, zu der aufgebrachten Lage, welche im wesentlichen nur Nickeloxid oder eine Mischung aus Nickeloxid und Nickel aufweisen kann, mit erhöhter Temperatur behandelt wird, beziehungsweise eine erhöhte Temperatur zumindest auf diesen Bereich gerichtet wird, wobei ein Abstrahlen in die entsprechenden Schichten hiervon umfasst sein kann. Somit wirkt die Temperatur zumindest teilweise in beide benachbarten Schichten. Dabei kann beispielsweise nur die Grenzfläche als solche mit erhöhter Temperatur behandelt werden beziehungsweise eine erhöhte Temperatur lediglich auf diese Grenzfläche und gegebenenfalls die benachbarte Umgebung einwirken, oder aber ein ausgedehnter Bereich der Kontaktlage beziehungsweise des Halbleiters, wobei der Bereich abhängig sein kann von den Anforderungen an das herzustellende Produkt, wie etwa Kontaktwiderstand beziehungsweise Haftungseigenschaften. Beispielsweise kann die gesamte Anordnung aus Halbleiter und darauf aufgebrachter Kontaktlage einer Temperaturbehandlung unterworfen werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann für den Fall des Aufbringens einer Mischung aus Nickel und Nickeloxid in der Kontaktlage beispielsweise dazu dienen, einen Ohmschen Kontakt herzustellen, bei dem eine besonders gute Haftung des Metalls auf dem Halbleiter möglich sein kann. Dadurch kann die Zuverlässigkeit derartiger Kontakte, beziehungsweise ihre Langzeitstabilität deutlich verbessert werden. Dabei kann ferner der Kontaktwiderstand zwischen den Metall und dem Halbleiter nicht oder in nur begrenztem Maße ansteigen, so dass die Funktionsweise des derart hergestellten Ohmschen Kontakts nicht oder in nicht zu starker Weise eingeschränkt wird. Die Funktionsfähigkeit eines Ohmschen Kontakts beziehungsweise eines mit einem derartig hergestellten Ohmschen Kontakt ausgestatteten Bauteils kann somit im Wesentlichen unverändert bleiben.
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Unter einem Ohmschen Kontakt kann dabei insbesondere verstanden werden eine Grenzfläche beziehungsweise ein Übergang zwischen einem Metall und einem Halbleiter, wobei dieser Übergang insbesondere einen niedrigen elektrischen Widerstand aufweist. Ein derartiger Ohmscher Kontakt kann sich wie ein Ohmscher Widerstand verhalten. Er kann beispielsweise dazu dienen, elektronische Bauelemente auf Halbleiterbasis zu kontaktieren, um diese beispielsweise elektrisch mit anderen Bauteilen zu verbinden. In dem vorliegenden Fall kann der Ohmsche Kontakt beispielsweise ausgestaltet sein aus Siliziumcarbid sowie Nickel und Nickeloxid.
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Für den Fall der Verwendung von reinem Nickeloxid in der Kontaktlage kann ferner ebenfalls ein Kontakt hergestellt werden, der aufgrund einer besonders guten Haftung eine sehr hohe Zuverlässigkeit aufweisen kann und ferner gegebenenfalls einen besonders geringen Kontaktwiderstand aufweisen kann.
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Ein wie vorstehend beschrieben ausgestaltetes Verfahren kann somit in besonders vorteilhafter Weise dazu dienen, eine Kontaktierung zumindest eines Teilbereichs eines Halbleitermaterials mit einer Kontaktlage zu realisieren.
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Ein derartiges Verfahren umfasst in einem Verfahrensschritt a) das Aufbringen einer Kontaktlage auf das Halbleitermaterial, wobei die Kontaktlage Nickeloxid (NiO) und gegebenenfalls Nickel (Ni) umfasst. Es kann somit sowohl im Wesentlichen reines Nickeloxid als auch eine Mischung aus Nickel und Nickeloxid auf das Halbleitermaterial aufgebracht werden. Dabei kann die Kontaktlage beziehungsweise die Mischung aus Nickel und Nickeloxid im Wesentlichen jedes geeignete Mischungsverhältnis aufweisen. Weiterhin kann das Nickeloxid oder die Mischung umfassend Nickel und Nickeloxid weitere Bestandteile aufweisen, wie etwa Silicium. Insbesondere können weitere Metalle vorgesehen sein, wie beispielsweise Titan (Ti), Aluminium (Al) und/oder Cobalt (Co). Ferner kann das Nickeloxid oder die Mischung aus Nickel und Nickeloxid auf verschiedenste Weise auf das Halbleitermaterial, beziehungsweise auf einen räumlich begrenzten Teilbereich des Halbleitermaterials aufgebracht werden, wie dies nachstehend im Detail erläutert ist.
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Somit ist nach dem Verfahrensschritt a) das Halbleitermaterial, also das Siliziumcarbid, in direktem Kontakt mit der Kontaktlage, also mit Nickeloxid oder einer Mischung aus Nickel und Nickeloxid.
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In einem weiteren Verfahrensschritt b) erfolgt ein Behandeln zumindest der Grenzfläche zwischen der Kontaktlage, also dem Nickeloxid und gegebenenfalls dem Nickel, und dem Halbleitermaterial mit erhöhter Temperatur. Bei einem Behandeln mit erhöhter Temperatur kann bewirkt werden, dass das Nickeloxid oder Teile des Nickeloxids der Metallschicht mit Siliziumcarbid zu Nickelsilizid reagiert. Dabei wird ferner der in dem Nickeloxid vorhandene Sauerstoff frei und der in dem Siliziumcarbid des Halbleiters vorhandene Kohlenstoff kann als elementarer Kohlenstoff ausfallen. Der freiwerdende Sauerstoff kann dann unmittelbar mit dem ausgefallenen Kohlenstoff reagieren und als Kohlenstoff-Oxid, wie etwa Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid, als gasförmige Substanz aus dem Feststoff freigesetzt werden beziehungsweise ausdiffundieren.
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Folglich kann durch das vorbeschriebene Verfahren der sich bei einem Herstellen des Kontakts, wie etwa des Ohmschen Kontakts, bildende Kohlenstoff aus dem Feststoff in geeigneter Weise entfernt werden, so dass insbesondere an der Grenzfläche zwischen Halbleitermaterial und Kontaktlage, also etwa an dem Ohmschen Kontakt als solches, kein Kohlenstoff auftritt oder der Kohlenstoffgehalt zumindest deutlich reduziert wird. Durch zumindest das Reduzieren des Kohlenstoffgehalts, oder durch das vollständige Entfernen des Kohlenstoffgehalts, von der Grenzfläche beziehungsweise des Übergangs von Halbleitermaterial zu der aufgebrachten Kontaktlage kann somit die Haftung der Lage auf dem Halbleiter deutlich verbessert werden.
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Dabei kann der Kohlenstoff, in Abhängigkeit des durchgeführten Verfahrens, nur an der unteren Grenzfläche der aufgebrachten Lage umfassend Nickeloxid und gegebenenfalls Nickel, also an der Übergangsfläche zu den Halbleiter, entfernt werden, oder aber in weiteren Bereichen der Kontaktlage, so dass auch ein weiterer Auftrag eines weiteren Metalls beziehungsweise einer weiteren Metallschicht auf die Kontaktlage verbessert werden kann. Dies kann etwa realisierbar sein insbesondere durch den Anteil und die Durchdringung des eingebrachten Nickeloxids in der aufgebrachten Kontaktlage. Dies kann etwa vorteilhaft sein, da sich je nach Reaktionsbedingungen Kohlenstoff nicht nur an der unmittelbaren Grenzfläche bilden kann, sondern ferner Kohlenstoff auch im Inneren der Kontaktlage beziehungsweise auf der dem Halbleiter entgegengesetzt angeordneten Oberfläche der Kontaktlage auftreten kann. Beispielsweise kann der Kohlenstoff mit dem Siliziumcarbid vergesellschaftet vorliegen. Somit kann insbesondere bei einem Mehrschichtaufbau eine Durchdringung des Nickels mit Nickeloxid vor der Temperaturbehandlung von Vorteil sein, um auch einen Mehrschichtaufbau besonders stabil und verlässlich herstellen zu können.
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Da durch die Verwendung von Nickeloxid bei der Ausbildung eines Ohmschen Kontakts, beispielsweise, ein erhöhter Widerstand beziehungsweise Kontaktwiderstand des Übergangs von Halbleiter zu dem Metall möglich sein kann, kann die Menge des verwendeten Nickeloxids in vorteilhafter Weise möglichst genau an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst werden. Beispielsweise kann die Menge an verwendetem beziehungsweise aufgebrachtem Nickeloxid an die Anforderungen etwa der minimalen Haftung beziehungsweise des maximalen elektrischen Widerstands ausgebildet sein. In anderen Worten kann das Einbringen von Nickeloxid auf eine Menge begrenzt sein, dass bei dem hergestellten Ohmschen Kontakts in der Metalllage, also insbesondere der Nickellage, eine ausreichende Haftung vorliegt, der Widerstand jedoch nur soweit erhöht sein kann, dass die Funktionsweise weiterhin problemlos möglich ist. Beispielsweise kann nur so viel Nickeloxid eingebracht werden beziehungsweise vor der Temperaturbehandlung vorliegen, dass dieses nach einer Temperaturbehandlung und damit einer Reaktion des in dem Nickeloxid vorhandenen Sauerstoffs mit dem freiwerdenden Kohlenstoff im Wesentlichen vollständig umgewandelt ist, und der hergestellte Ohmsche Kontakt somit im Wesentlichen lediglich Siliziumcarbid und metallisches Nickel aufweist. In diesem Fall liegt keine Erhöhung des Kontaktwiderstands vor, wobei die Haftung durch Reduzieren des Kohlenstoffgehalts jedoch ferner deutlich verbessert sein kann.
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Entgegen aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren für Ohmsche Kontakte, beispielsweise, bei denen ein Oxidieren des Nickels gerade verhindert werden soll, dient ein gezieltes und definiertes Vorsehen von Nickeloxid bei dem vorbeschriebenen Verfahren gerade dazu, die Haftung der Metallschicht auf den Halbleiter zu verbessern und so die verbesserten Eigenschaften, insbesondere eine verbesserte Langzeitstabilität, zu ermöglichen.
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Dies kann beispielsweise dadurch gezeigt werden, dass die Haftung einer Aluminiummetallisierung auf dem fertigen Kontakt um mehr als den Faktor 1,5 steigt. Dies wurde durch Versuche mit Aluminium-Bonds ermittelt, welche auf Siliciumoxidbereichen und auf Nickel-Kontaktbereichen aufgebracht waren. Auf beiden war die Haftung entsprechend.
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Im Rahmen einer Ausgestaltung kann in Verfahrensschritt a) das Aufbringen einer Kontaktlage auf das Halbleitermaterial durchgeführt werden durch eine Kathodenzerstäubung von Nickeloxid und gegebenenfalls Nickel. In dieser Ausgestaltung kann ein Aufbringen beispielsweise einer Mischung aus Nickel und Nickeloxid somit in nur einem Verfahrensschritt auf das Halbleitermaterial beziehungsweise auf zumindest einen definierten Teilbereich des Halbleitermaterials aufgebracht werden, was das Verfahren in dieser Ausgestaltung somit besonders einfach und kostengünstig gestalten kann. Darüber hinaus kann insbesondere dieser Ausgestaltung die Menge an Nickeloxid und gegebenenfalls Nickel beziehungsweise beispielsweise die Durchdringung der Metallschicht mit Nickeloxid besonders definiert steuerbar sein, so dass auch das erhältliche Produkt besonders definiert sein kann.
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Weiterhin liegt zwischen dem Halbleiter und der Kontaktlage insbesondere bei einem Aufbringen durch eine Kathodenzerstäubung eine Grenzfläche vor, welche einen besonders niedrigen Kontaktwiderstand aufweisen kann. Dadurch kann der Kontakt, wie beispielsweise der Ohmsche Kontakt, in dieser Ausgestaltung einen besondere geringen Kontaktwiderstand aufweisen, was ihn für eine Vielzahl von Anwendungen besonders gut verwendbar machen lässt.
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Dabei kann insbesondere für ein gemeinsames Aufbringen von Nickel und Nickeloxid, zum Erhalten einer Mischung aus Nickel und Nickeloxid, auf das Halbleitermaterial beziehungsweise das Siliziumcarbid eine auch als Sputterprozess bezeichnete Kathodenzerstäubung von Vorteil sein. Eine Kathodenzerstäubung ist dabei in an sich bekannter Weise ein physikalischer Vorgang, bei dem Atome aus einem Festkörper, der in diesem Fall insbesondere Nickel beziehungsweise Nickeloxid umfassen beziehungsweise daraus bestehen kann, insbesondere durch Einwirkung von energiereichen Ionen, wie beispielsweise Edelgasionen, herausgelöst werden, in die Gasphase übergehen, und sich auf dem Halbleitermaterial abscheiden können. Geeignete Verfahrensparameter für eine Kathodenzerstäubung zum Aufbringen einer Mischung von Nickeloxid und gegebenenfalls Nickel auf eine Siliziumcarbid-Oberfläche umfassen dabei exemplarisch uns nicht beschränkend eine Eingangsleistung von 1000W in Gleichspannung bei Sputterdrücken von 2 10–2 mbar
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann in Verfahrensschritt a) eine Mischung aus Nickel und Nickeloxid auf das Halbleitermaterial aufgebracht werden durch die Verfahrensschritte:
- a1) Aufbringen einer Schicht umfassend Nickel auf das Halbleitermaterial; und
- a2) Zumindest teilweises Oxidieren des in Verfahrensschritt a1) aufgebrachten Nickels.
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In dieser Ausgestaltung wird somit in einem ersten Verfahrensschritt 1) eine Schicht aus insbesondere im Wesentlichen reinem Nickel auf das Halbleitermaterial beziehungsweise auf einen definierten Teilbereich des Halbleitermaterials aufgebracht. Dieser Reaktionsschritt beziehungsweise das Aufbringen nur von insbesondere reinem Nickel auf das Halbleitermaterial beziehungsweise auf das Siliziumcarbid ist beispielsweise aus der Herstellung konventioneller Ohmscher Kontakte an sich bekannt.
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In einem weiteren Verfahrensschritt a2) kann in dieser Ausgestaltung folgend die in Verfahrensschritt a1) aufgebrachten Nickelschicht zumindest teilweise oxidiert werden, beziehungsweise kann zumindest ein Teil des aufgebrachten Nickels oxidiert werden. Dadurch kann durch definiertes Oxidieren des in Verfahrensschritt a1) aufgebrachten Nickels eine definierte Menge an Nickeloxid erzeugt werden. Im Detail kann eine derartige Menge an Nickel zu Nickeloxid oxidiert werden, wie beispielsweise in einem nachfolgenden Temperaturschritt beziehungsweise in einer nachfolgenden Temperaturbehandlung durch eine Reaktion des Sauerstoffs mit dem freiwerdenden Kohlenstoff wie oben beschrieben abreagieren kann. In dieser Ausgestaltung kann somit ein an sich bekannter Herstellungsprozess für einen Ohmschen Kontakt verwendet werden, der derart abgewandelt wird, dass das Nickel in einer Zwischenreaktion oxidiert werden kann. Dadurch können im Wesentlichen in bekannten Prozessen verwendete Vorrichtungen verwendet werden, was das Verfahren besonders einfach gestalten kann. Somit wird in dieser Ausgestaltung ein Oxidieren des Nickels nicht, wie im Stand der Technik üblich, verhindert, sondern sorgt gerade für die verbesserten Eigenschaften des hergestellten Ohmschen Kontakts, beispielsweise.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann in Verfahrensschritt a1) das Aufbringen einer Schicht umfassend Nickel auf das Halbleitermaterial durchgeführt werden durch eine Kathodenzerstäubung oder durch ein Aufdampfen. Durch eine Kathodenzerstäubung kann Nickel in besonders definierter Weise und dabei einfach und kostengünstig aufbringbar sein. Darüber hinaus liegt zwischen dem Halbleiter und dem Metall, also zwischen dem Siliziumcarbid und den Nickel, insbesondere bei einem Aufbringen des Nickels durch eine Kathodenzerstäubung, eine Grenzfläche vor, welche etwa nach einer Temperierung einen besonders niedrigen Kontaktwiderstand aufweist. Dadurch kann der Ohmsche Kontakt in dieser Ausgestaltung einen geringen Kontaktwiderstand aufweisen, was ihn für eine Vielzahl von Anwendungen besonders gut verwendbar machen lässt. Weiterhin mögliche positive Beispiele des Aufbringens des reinen Nickels umfassen etwa ein Aufdampfen, wie beispielsweise ein Elektronenstrahlaufdampfen oder ein Laserstrahlaufdampfen.
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Durch ein Aufdampfen lässt sich ebenfalls eine sehr definierte Schicht des Nickels aufbringen, so dass ein Kontakt mit definierten Eigenschaften und insbesondere einem geringen Kontaktwiderstand erzeugbar sein kann.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann der Verfahrensschritt a2) durchgeführt werden durch eine Plasmabehandlung, eine nasschemische Oxidation oder durch Lagerung unter oxidierenden Bedingungen des in Verfahrensschritt a1) aufgebrachten Nickels.
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In dieser Ausgestaltung wird somit das Verfahrensschritt a1) aufgebrachten Nickel zumindest teilweise oxidiert etwa durch Einwirkung eines oxidierenden Plasmas, wie insbesondere eines Sauerstoffplasmas. Durch die Einwirkung eines Plasmas kann dabei die Haftung einzelnen Schichten aneinander noch weiter verbessert werden. Darüber hinaus kann durch die Verwendung eines Plasmas eine Oxidation des Nickels besonders definiert ablaufen. Dadurch können derartige Schichten erzeugt werden, welche einen besonders definierten Anteil beziehungsweise eine besonders definierte Durchdringung an Nickeloxid aufweisen. Ferner ist eine plasmabasierte Oxidation einfach und kostengünstig durchführbar, so dass das gesamte Verfahren in dieser Ausgestaltung besonders kostengünstig und einfach durchführbar sein kann. Geeignete Reaktionsparameter, um das auf dem Halbleitersubstrat angeordnete Nickel besonders definiert zu oxidieren, umfassend etwa ein 800W-Plasma in Sauerstoff mit 600sccm (Standardkubikzentimeter pro Minute) Sauerstoff. Als Plasma ist hier insbesondere verwendbar ein Sauerstoffplasma. Weitere Alternativen eines verwendbaren Plasmas umfassend beispielsweise eine Mischung aus Sauerstoff mit anderen Gasen wie Argon (Ar) oder Stickstoff (N2).
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Bezüglich einer eine nasschemische Oxidation oder einer Lagerung unter oxidierenden Bedingungen kann ebenfalls eine sehr definierte Oxidation durchgeführt werden, wobei derartige Verfahren ferner besonders einfach und kostengünstig anwendbar sein können.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann in Verfahrensschritt a2) Nickel oxidiert werden in einem Anteil von größer 0at.-% (Atom-Prozent) bis kleiner oder gleich 100at.-%. In dieser Ausgestaltung kann die Menge an eingebrachtem Nickeloxid besonders klein gehalten werden, so dass ein Oxidieren unter milden Bedingungen und für geringe Zeitdauern möglich sein kann, wodurch das Verfahren in dieser Ausgestaltung besonders kostengünstig durchführbar sein kann.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann in Verfahrensschritt a) Nickeloxid auf das Halbleitermaterial aufgebracht werden mit einer Dicke in einem Bereich von kleiner oder gleich 1µm, beispielsweise mit einer Dicke in einem Bereich von 30nm. In dieser Ausgestaltung ist das Nickeloxid somit stets in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Halbleitermaterial, wodurch das Bilden des Nickeloxids im Wesentlichen nur den Kontakt zwischen dem Halbleitermaterial und dem Metall, also dem Siliziumcarbid und dem Nickel durch ein Herauslösen des Kohlenstoffs wie oben beschrieben bewirken kann. Eine Durchdringung des Nickels mit Nickeloxid über seine gesamte Dicke ist dabei nicht notwendig und erfolgt nicht, was die Leitfähigkeit des hergestellten Kontakts beziehungsweise der Nickelschicht verbessern kann. Dadurch kann das eingebrachte Nickeloxid auf ein Mindestmaß reduziert werden, und ferner die Haftung des Nickels auf dem Siliziumcarbid ohne Einschränkungen und insbesondere bestmöglich verbessert werden.
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Diese Ausgestaltung kann beispielsweise realisierbar sein, indem ein gleichzeitiges Aufbringen von Nickel und Nickeloxid durch eine Kathodenzerstäubung nur so lange erfolgt, bis die oben genannte Dicke erreicht ist. Im Anschluss daran erfolgt ein alleiniges Abscheiden von Nickel. Alternativ kann ein Plasma derart eingesetzt werden, dass es nur auf eine wie oben beschriebene Dicke des Nickels wirkt.
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Somit kann die Dicke des Nickeloxids sich beispielsweise beziehen auf die Dicke einer reinen Nickeloxidschicht, auf die Dicke einer Mischung aus Nickel und Nickeloxid oder auf die Dicke des Vorhandenseins von Nickeloxid in einer Mischung aus Nickel und Nickeloxid.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann in Verfahrensschritt b) zumindest die Grenzfläche zwischen der Kontaktlage und dem Halbleitermaterial erhitzt werden auf eine Temperatur in einem Bereich von größer oder gleich 600°C bis kleiner oder gleich 1500°C, insbesondere in einem Bereich von größer oder gleich 850°C bis kleiner oder gleich 1050°C. Durch das Vorliegen einer derartigen Temperatur kann sichergestellt werden, dass eine Reaktion des Nickeloxids mit dem Siliziumcarbid unter Austreiben des Kohlenstoffs als gasförmige Verbindung besonders sicher und vollständig ablaufen kann. Darüber hinaus kann in dieser Ausgestaltung eine Temperatur gewählt werden, keine großen Anforderungen an das Heizelement stellt, und ferner die verwendeten Materialien nicht schädigt.
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Ferner kann in dieser Ausgestaltung beispielsweise eine Temperaturbehandlung durchgeführt werden für einen Zeitraum von größer oder gleich 0,5min bis kleiner oder gleich 5min, beispielsweise für 2min.
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Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kontaktieren eines Halbleitermaterials mit einer Kontaktlage wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen Halbleiterbauteils sowie dem Halbleiterbauteil verwiesen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils, umfassend ein wie vorstehend beschrieben ausgestaltetes Verfahren zum Kontaktieren eines Halbleitermaterials mit einer Kontaktlage. Ein derartiges Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils kann somit insbesondere dazu dienen, ein Halbleiterbauteil zu erzeugen, welches einen besonders langzeitstabilen Ohmschen Kontakt, beispielsweise, also eine Grenzfläche zwischen Metall und Halbleiterbauteil, umfasst. Derartige Halbleiterbauteile umfassen beispielsweise Leistungshalbleiter wie MOS-Transistoren oder Trechn-MOS-Transistoren.
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Ein derartiges Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils bietet den Vorteil, dass der metallische Kontakt besonders gut auf dem Halbleitermaterial haften kann, wodurch das Halbleiterbauteil auch unter harschen Bedingungen besonders langzeitstabil sein kann, und dadurch besonders verlässlich arbeiten kann. Dabei ist der Kontaktwiderstand des Ohmschen Kontakts des Halbleiterbauteils, beispielsweise, nicht oder nur geringfügig vergrößert werden, so dass ein wie vorstehend beschrieben hergestelltes Halbleiterbauteil ohne große Einschränkungen arbeiten kann. Folglich ist ein wie vorstehend beschriebenes Verfahren für eine Vielzahl von Halbleiterbauteilen, an welche auch hohe Anforderungen bezüglich ihrer Arbeitsweise gestellt werden können, gut geeignet.
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Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Halbleiterbauteils wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kontaktieren eines Halbleitermaterials mit einer Kontaktlage sowie dem Halbleiterbauteil verwiesen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner Halbleiterbauteil, hergestellt durch ein wie vorstehend beschrieben ausgestaltetes Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils. Ein derartiges Halbleiterbauteil bietet den Vorteil, dass es aufgrund einer verbesserten Haftung eines Metallkontakts, wie insbesondere eines Nickelkontakts, auf dem Halbleiter besonders verlässlich und langzeitstabil arbeitet.
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Eine verbesserte Haftung kann sich dabei insbesondere dadurch ergeben, dass an dem Ohmschen Kontakt des Halbleiterbauteils, beispielsweise, also insbesondere an der Grenzfläche zwischen Kontaktlage und weiteren Metallisierungen, ein deutlich verringerter Kohlenstoffgehalt vorliegen kann. Ein derartiger Kohlenstoffgehalt beziehungsweise Gehalt an elementarem Kohlenstoff auf dem Kontakt beziehungsweise an der Oberfläche der Kontaktlage resultiert in einer Bedeckung des Kontakts beziehungsweise der Kontaktlage durch Kohlenstoff deutlich unter 100%, typischerweise 1%.
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Beispiele für derartige Halbleiterbauteile umfassen etwa Leistungshalbleiter wie MOS-Transistoren oder Trench-MOS-Transistoren.
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Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Halbleiterbauteils wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kontaktieren eines Halbleitermaterials mit einer Kontaktlage sowie dem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils verwiesen.