[發(fā)明專利]SiC電子器件中的摻雜激活和歐姆接觸形成及SiC電子器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110410326.1
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113539821A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: S·拉斯庫納;P·巴達拉;A·巴西;G·貝洛基
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/872;H01L29/06;H01L29/16;H01L29/45
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

1.一種用于制造基于SiC的電子器件的方法，包括：

通過在具有第二導電性類型的摻雜劑的碳化硅SiC的實心主體的第一側上注入第一導電性類型的摻雜劑來形成注入?yún)^(qū)域，所述第一導電性類型不同于所述第二導電性類型，所述注入?yún)^(qū)域在所述實心主體中從所述第一側朝向第二側延伸實心主體，所述注入?yún)^(qū)域具有與所述第一側的第二表面共面的第一表面；以及

通過生成朝向所述注入?yún)^(qū)域被引導的激光束從而將所述注入?yún)^(qū)域加熱到在1500℃與2600℃的范圍中的溫度，來在所述注入?yún)^(qū)域中形成歐姆接觸區(qū)域，所述歐姆接觸區(qū)域包括石墨烯、石墨或石墨烯或石墨的組合的一個或多個富碳層，并且同時激活所述第一導電性類型的摻雜劑。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中生成所述激光束包括：

生成在290nm與370nm的范圍中的波長；

生成在100ns與300ns的范圍中的脈沖持續(xù)時間；

生成在1與10的范圍中的脈沖的數(shù)目；

其中能量密度在1.6J/cm²與4J/cm²的范圍中。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中生成所述激光束包括：將所述波長生成為310nm、將所述脈沖持續(xù)時間生成為160ns、將所述脈沖的數(shù)目生成為4、以及將所述能量密度生成為2.6J/cm²。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中形成所述歐姆接觸區(qū)域包括：從所述第一側開始，在所述注入?yún)^(qū)域內形成所述一個或多個富碳層。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述歐姆接觸區(qū)域具有與所述注入?yún)^(qū)域的所述第一表面一致的頂表面。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述歐姆接觸區(qū)域具有在1nm與20nm的范圍中的厚度。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在俯視圖中，所述歐姆接觸區(qū)域具有與所述注入?yún)^(qū)域的形狀和延伸一致的形狀和延伸。

8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述實心主體的材料是來自以下項中的一項：4H-SiC、6H-SiC、3C-SiC、以及15R-SiC。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述電子器件為合并式PiN肖特基二極管，所述方法包括：

在所述襯底的所述第一側上外延生長N型的SiC的漂移層；

通過形成第一電端子，與所述摻雜區(qū)域形成結-勢壘二極管，并且與所述漂移層形成肖特基二極管，所述第一電端子經(jīng)由所述歐姆接觸區(qū)域與所述摻雜區(qū)域電接觸，并且所述第一電端子相對于所述摻雜區(qū)域橫向地與所述漂移層直接電接觸；以及

在所述襯底的第二側上形成第二電端子。

10.一種器件，包括：

肖特基二極管，其包括：

具有第一導電性類型的SiC的實心主體；

在所述實心主體的第一側處的注入?yún)^(qū)域，所述注入?yún)^(qū)域包括不同于所述第一導電性類型的第二導電性類型的摻雜劑種類物，所述注入?yún)^(qū)域在所述實心主體中從所述第一側開始在深度上延伸，并且所述注入?yún)^(qū)域具有與所述實心主體的所述第一側共面的頂表面；以及

歐姆接觸區(qū)域，所述歐姆接觸區(qū)域包括具有石墨烯、石墨、或石墨烯和石墨的組合的一個或多個富碳層，并且所述歐姆接觸區(qū)域在所述注入?yún)^(qū)域中延伸。

11.根據(jù)權利要求10所述的器件，其中所述歐姆接觸區(qū)域包括所述一個或多個富碳層，所述一個或多個富碳層從所述實心主體的所述第一側開始僅在所述注入?yún)^(qū)域內延伸。

12.根據(jù)權利要求11所述的器件，其中所述歐姆接觸區(qū)域具有與所述注入?yún)^(qū)域的所述頂表面一致的自己的頂表面。

13.根據(jù)權利要求10所述的器件，其中所述歐姆接觸區(qū)域具有在1nm與20nm的范圍中的厚度。