[發明專利]用于P-SiC歐姆接觸的界面過渡層復合結構及其制備方法

無效

• 申請號: 201210298644.4
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102931224A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 湯益丹;劉可安;申華軍;白云;李博;王弋宇;劉新宇;李誠瞻;史晶晶
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L29/45
• 分類號: H01L29/45;H01L21/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種界面過渡層復合結構，其特征在于，該界面過渡層復合結構處于SiC襯底與金屬層之間，包括富Al層和特定化學成分配比的碳化物混合層，其中，富Al層形成于SiC襯底之上，特定化學成分配比的碳化物混合層形成于富Al層之上，金屬層形成于特定化學成分配比的碳化物混合層之上。

2.根據權利要求1所述的界面過渡層復合結構，其特征在于，所述富Al層中含有游離態的Si，用于提高SiC襯底表面載流子濃度，增加遂穿機率。

3.根據權利要求1所述的界面過渡層復合結構，其特征在于，所述特定化學成分配比的碳化物混合層是一種或者兩種碳化物的混合層結構，用于調節勢壘高度，使高勢壘變為階梯勢壘，形成良好歐姆接觸。

4.根據權利要求3所述的界面過渡層復合結構，其特征在于，所述特定化學成分配比的碳化物混合層，其C與Si的比值高于SiC中的C與Si的比值。

5.根據權利要求3所述的界面過渡層復合結構，其特征在于，所述特定化學成分配比的碳化物混合層為Ti、Si、C三元化合物和Al、C二元化合物的混合層結構，用于與SiC襯底表面反應生產界面過渡層。

6.根據權利要求5所述的界面過渡層復合結構，其特征在于，所述Ti、Si、C三元化合物中Ti原子的分數大于等于3小于等于4，Si原子的分數為1，C原子的分數為2。

7.根據權利要求5所述的界面過渡層復合結構，其特征在于，所述Al、C二元化合物中Al原子的分數為4，C原子的分數為3。

8.根據權利要求4所述的界面過渡層復合結構，其特征在于，所述特定化學成分配比的碳化物混合層中部分C來源于工藝過程中殘留的C。

9.根據權利要求3所述的界面過渡層復合結構，其特征在于，所述特定化學成分配比的碳化物混合層，其功函數大于等于5eV小于6.5eV。

10.一種制作權利要求1至9中任一項所述的界面過渡層復合結構的方法，其特征在于，包括：

步驟1：清洗SiC襯底；

步驟2：干燥SiC襯底；

步驟3：在SiC襯底上制備用于臺面刻蝕的掩膜；

步驟4：對SiC襯底進行臺面刻蝕；

步驟5：在刻蝕后的SiC襯底上進行勻膠光刻，形成金屬剝離圖形；

步驟6：對SiC襯底進行表面處理，活化表面性能；

步驟7：在進行了表面處理的SiC襯底上蒸發Ti/Al金屬層；

步驟8：剝離沉積在光刻膠上的Ti/Al金屬；

步驟9：在蒸發了Ti/Al金屬層的SiC襯底上濺射Ni/Au蓋層金屬；

步驟10：加溫；

步驟11：高溫合金退火，形成界面過渡層復合結構。

11.根據權利要求10所述的界面過渡層復合結構的制作方法，其特征在于，步驟1中所述清洗SiC襯底，是使用丙酮、乙醇、去離子水依次沖洗SiC襯底表面，并用N₂吹干；其中該SiC襯底從上到下有三個區域，從上到下依次為N+區、N-區和P區。

12.根據權利要求10所述的界面過渡層復合結構的制作方法，其特征在于，步驟2中所述干燥SiC襯底是將SiC襯底放入120℃的烘箱中，在N₂氛圍下烘10分鐘。

13.根據權利要求10所述的界面過渡層復合結構的制作方法，其特征在于，步驟3中所述在SiC襯底上制備用于臺面刻蝕的掩膜，是在SiC襯底表面涂敷厚度3μm的9920光刻膠作為臺面刻蝕的掩膜，然后對光刻膠進行光刻形成臺面隔離的圖形。

14.根據權利要求10所述的界面過渡層復合結構的制作方法，其特征在于，步驟4中所述對SiC襯底進行臺面刻蝕，是以形成的臺面隔離的圖形為掩模，對SiC襯底進行ICP干法刻蝕，刻蝕至SiC襯底的N-區，SiC襯底的P區完全刻透。

15.根據權利要求10所述的界面過渡層復合結構的制作方法，其特征在于，步驟5中所述在刻蝕后的SiC襯底上勻光刻膠，形成金屬剝離圖形，是使用AZ5214E光刻膠，在刻蝕后的SiC襯底表面涂敷一層厚度為2.2μm的光刻膠，然后進行光刻顯影。