[實(shí)用新型]一種SiC歐姆接觸結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720867878.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207165577U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張藝蒙;張玉明;李彥良;宋慶文;湯曉燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/45
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/45
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)61230
• 代理人: 劉長(zhǎng)春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬SiC器件制造領(lǐng)域，特別涉及一種SiC歐姆接觸結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，相比于硅，SiC具有優(yōu)異的物理特性，包括禁帶寬、臨界擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速度高、抗輻照，因此適合制作高溫、高頻、高功率和抗輻照電子器件。

歐姆接觸作為半導(dǎo)體制造中的一種關(guān)鍵工藝技術(shù)，它的目的是使得半導(dǎo)體材料施加電壓時(shí)接觸處的壓陣足夠小以至于不影響器件的性能。如果歐姆接觸電阻的可靠性差，會(huì)使得器件的開(kāi)態(tài)電阻升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響器件的性能。SiC歐姆接觸制備，由于需要高的退火溫度，在器件的制備過(guò)程中，需要提前制備，以防止高溫退火工藝對(duì)后續(xù)工藝的影響。但是后續(xù)工藝中的一些化學(xué)、物理作用，也會(huì)形成對(duì)SiC歐姆接觸的破壞。

歐姆接觸是SiC器件應(yīng)用于高溫、易氧化等極端環(huán)境中的關(guān)鍵影響因素之一，它的目的在于實(shí)現(xiàn)當(dāng)電極處在施加正向電壓時(shí)能承載盡可能小的壓降，以此，來(lái)保證器件的性能。假設(shè)歐姆接觸退化或者失效，勢(shì)必影響器件的開(kāi)啟電阻，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響器件性能，乃至令器件失效。所以設(shè)計(jì)熱穩(wěn)定性良好，抗氧化的歐姆接觸電極顯得尤為必要。

目前，SiC歐姆接觸金屬或者合金層面臨問(wèn)題包括抗氧化能力弱，在空氣中即被氧化；熱穩(wěn)定性差，高溫下出現(xiàn)退化或者失效；硬度低，容易被機(jī)械損傷等缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)會(huì)使得歐姆接觸電極可靠性降低，嚴(yán)重限制其應(yīng)用環(huán)境與范圍，進(jìn)而令SiC器件的應(yīng)用范圍與可靠性受到諸多影響與限制。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于以上背景，本實(shí)用新型旨在實(shí)現(xiàn)一種耐高溫、抗氧化的歐姆接觸結(jié)構(gòu)。

具體地，本實(shí)用新型提供了一種SiC歐姆接觸結(jié)構(gòu)，包括：

SiC襯底11；

第一Ni層12，設(shè)置于所述SiC襯底11上；

Ti層13，設(shè)置于所述第一Ni層12上；

第二Ni層14，設(shè)置于所述Ti層13上；

TaSi₂層15，設(shè)置于所述第二Ni層14上；

Pt層16，設(shè)置于所述TaSi₂層15上。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述SiC襯底11為4H-SiC襯底或者6H-SiC襯底。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述SiC襯底11為N型或者P型襯底。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述SiC襯底11包括重?fù)诫s的N型區(qū)和P型區(qū)。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述N型區(qū)的摻雜源為Al，摻雜濃度為1.0×10²⁰cm^-3。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述P型區(qū)的摻雜源為N，摻雜濃度為3.0×10²⁰cm^-3。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一Ni層12厚度為所述Ti層13厚度為所述第二Ni層14厚度為所述TaSi₂層15厚度為以及所述Pt層16厚度為

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供了一種Pt/TaSi₂/Ni/Ti/Ni/SiC歐姆接觸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)提高了歐姆接觸的熱穩(wěn)定性和抗氧化性能。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種SiC歐姆接觸結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種Pt/Ti/SiC結(jié)構(gòu)退火前后的XRD元素圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種退火之后器件表面的掃描電子顯微鏡圖像；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種Pt/TaSi₂/Ni/Ti/Ni/SiC結(jié)構(gòu)退火前后的XRD元素圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種Pt/TaSi₂/Ni/Ti/Ni/SiC、Ti/Pt結(jié)構(gòu)N、P型歐姆接觸975℃退火之后的I-V曲線圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種Pt/TaSi₂/Ni/Ti/Ni/SiC、Ti/Pt結(jié)構(gòu)N、P型歐姆接觸特征導(dǎo)通電阻隨老化時(shí)間的變化曲線圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種CTLM結(jié)構(gòu)版圖；

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種剝離之后金屬結(jié)構(gòu)顯微鏡圖片。

具體實(shí)施方式