[發(fā)明專利]在碳化硅基板上形成歐姆接觸的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011193115.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112201571A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張杰;鄒達(dá);秦國(guó)雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英諾激光科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/04
• 分類號(hào): H01L21/04
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 巫苑明

本發(fā)明提供了一種在碳化硅基板上形成歐姆接觸的方法及系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括超快激光模組、納米墨水打印模組、長(zhǎng)脈寬納秒紫外激光模組及機(jī)械平臺(tái)；所述機(jī)械平臺(tái)用于承載碳化硅基板；所述超快激光模組設(shè)于機(jī)械平臺(tái)上方，用于在碳化硅基板上形成微納結(jié)構(gòu)；所述納米墨水打印模組設(shè)于機(jī)械平臺(tái)上方，用于在碳化硅表面的微納結(jié)構(gòu)區(qū)涂覆一層金屬鎳的納米墨水；所述長(zhǎng)脈寬納秒紫外激光模組設(shè)于機(jī)械平臺(tái)上方，用于在涂覆一層金屬鎳的納米墨水的碳化硅基板上形成連續(xù)的金屬鎳涂層。本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)超快激光模組形成巨大的接觸表面的微納結(jié)構(gòu)，在微納結(jié)構(gòu)上涂抹金屬鎳的納米墨水，最后進(jìn)行長(zhǎng)脈寬紫外激光輻照，得到歐姆接觸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種形成歐姆接觸的方法及系統(tǒng)，尤其是指一種在碳化硅基板上形成歐姆接觸的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

碳化硅屬于III-VI寬帶族半導(dǎo)體材料，主要用于功率器件的制備。在功率器件的制備中，一個(gè)重要的步驟是在碳化硅基板上形成金屬電極。目前主要的金屬電極材料是金屬鎳，傳統(tǒng)的電極制備方法是采用真空蒸鍍的方法在碳化硅上形成金屬鎳層，然后通過(guò)后處理的方法(脈沖激光輻射或者離子注入)使得金屬鎳和碳化硅直接形成歐姆接觸。由于碳化硅具有共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)，所以具有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性(熔點(diǎn)＝～2730℃)。如果要在碳化硅和金屬鎳之間形成歐姆接觸，就需要鎳原子有效且均勻摻雜到碳化硅的結(jié)構(gòu)中，但是目前這些物理蒸鍍和直接摻雜的技術(shù)存在成本高、可控性有限的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種更加簡(jiǎn)單高效的在碳化硅基板上形成歐姆接觸的方法及系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種在碳化硅基板上形成歐姆接觸的方法，包括以下步驟，

S10、使用皮秒激光或飛秒激光聚焦在碳化硅基板的表面，通過(guò)控制激光的能量和光斑的尺寸形成微納結(jié)構(gòu)；

S20、使用打印的方法，在碳化硅表面的微納結(jié)構(gòu)區(qū)涂覆一層金屬鎳的納米墨水，然后通過(guò)干燥除去溶劑；

S30、使用長(zhǎng)脈寬紫外激光輻照在碳化硅表面的微納結(jié)構(gòu)區(qū)金屬鎳的納米墨水涂覆，在惰性氣體的保護(hù)下燒結(jié)納米顆粒，形成一個(gè)連續(xù)的金屬鎳涂層，在金屬鎳和碳化硅的微納結(jié)構(gòu)界面區(qū)域形成鎳的摻雜。

進(jìn)一步的，飛秒激光的脈寬為250-950fs；波長(zhǎng)為1030-1064nm，515-532nm，343-355nm。

進(jìn)一步的，皮秒激光的脈寬為小于15ps；波長(zhǎng)為1030-1064nm，515-532nm，343-355nm。

進(jìn)一步的，長(zhǎng)脈寬紫外激光的脈寬大于10ns，波長(zhǎng)為355nm或者266nm。

本發(fā)明還提供了一種在碳化硅基板上形成歐姆接觸的系統(tǒng)，包括，

超快激光模組、納米墨水打印模組、長(zhǎng)脈寬納秒紫外激光模組及機(jī)械平臺(tái)；

所述機(jī)械平臺(tái)用于承載碳化硅基板；

所述超快激光模組設(shè)于機(jī)械平臺(tái)上方，用于在碳化硅基板上形成微納結(jié)構(gòu)；

所述納米墨水打印模組設(shè)于機(jī)械平臺(tái)上方，用于在碳化硅表面的微納結(jié)構(gòu)區(qū)涂覆一層金屬鎳的納米墨水；

所述長(zhǎng)脈寬納秒紫外激光模組設(shè)于機(jī)械平臺(tái)上方，用于在涂覆一層金屬鎳的納米墨水的碳化硅基板上形成連續(xù)的金屬鎳涂層。

進(jìn)一步的，所述超快激光模組用于產(chǎn)生飛秒激光或皮秒激光，飛秒激光的脈寬為250-950fs；波長(zhǎng)為1030-1064nm，515-532nm，343-355nm；皮秒激光的脈寬為小于15ps，波長(zhǎng)為1030-1064nm，515-532nm，343-355nm。

進(jìn)一步的，所述長(zhǎng)脈寬納秒紫外激光模組用于產(chǎn)生長(zhǎng)脈寬紫外激光，長(zhǎng)脈寬紫外激光的脈寬大于10ns，波長(zhǎng)為355nm或者266nm。