[發(fā)明專利]SiC基歐姆接觸結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110731269.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113178384B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李翔;謝志平;叢茂杰;闞志國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興中芯集成電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/04
• 分類號(hào): H01L21/04;H01L29/45
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 田婷

1.一種SiC基歐姆接觸結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括：

提供具有SiC基材區(qū)的襯底，并對(duì)所述SiC基材區(qū)進(jìn)行離子摻雜，以在所述SiC基材區(qū)中形成離子摻雜區(qū)，所述離子摻雜區(qū)包括阱區(qū)、反型摻雜區(qū)和同型摻雜區(qū)，所述同型摻雜區(qū)與所述阱區(qū)的導(dǎo)電類型同型且與所述反型摻雜區(qū)的導(dǎo)電類型反型，所述反型摻雜區(qū)為SiCMOS晶體管的源區(qū)，所述同型摻雜區(qū)使得所述反型摻雜區(qū)與所述阱區(qū)等電位；

在所述襯底上形成具有第一開(kāi)口的保護(hù)層，所述第一開(kāi)口暴露出所述離子摻雜區(qū)的待形成歐姆接觸的區(qū)域的至少部分頂面，所述保護(hù)層為碳膜或者氮化鋁；

在所述保護(hù)層的掩蔽下對(duì)所述襯底進(jìn)行第一退火處理，以在激活所述離子摻雜區(qū)中摻雜的離子的同時(shí)，使所述離子摻雜區(qū)被暴露的頂面因SiC的升華而變?yōu)榇植陧斆妫?/p>

形成金屬層，所述金屬層至少覆蓋在所述粗糙頂面上；

進(jìn)行第二退火處理，以使得所述金屬層與所述粗糙頂面處的所述離子摻雜區(qū)合金化，形成SiC基歐姆接觸層；

在所述SiC基歐姆接觸層上形成金屬電極，且所述粗糙頂面用于增大所述金屬電極與所述待形成歐姆接觸的區(qū)域之間的結(jié)合性能，并降低所述金屬電極與所述待形成歐姆接觸的區(qū)域之間的接觸電阻。

2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，對(duì)所述SiC基材區(qū)進(jìn)行離子摻雜，以在SiC基材區(qū)中形成離子摻雜區(qū)的步驟包括：

對(duì)所述SiC基材區(qū)進(jìn)行第一離子注入，以在所述SiC基材區(qū)中形成阱區(qū)；

對(duì)所述阱區(qū)進(jìn)行第二離子注入，以在所述阱區(qū)中形成反型摻雜區(qū)；

對(duì)所述反型摻雜區(qū)進(jìn)行第三離子注入，以在所述反型摻雜區(qū)中形成與所述阱區(qū)的導(dǎo)電類型相同的同型摻雜區(qū)。

3.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，在對(duì)所述SiC基材區(qū)進(jìn)行所述第一離子注入之前，在所述襯底上形成具有第二開(kāi)口的第一掩膜層，所述第二開(kāi)口暴露出所述SiC基材區(qū)的部分頂面；在對(duì)所述SiC基材區(qū)進(jìn)行所述第一離子注入之后，且在對(duì)所述阱區(qū)進(jìn)行所述第二離子注入之前，在所述襯底上形成具有第三開(kāi)口的第二掩膜層，所述第三開(kāi)口暴露出所述阱區(qū)的部分頂面；在對(duì)所述SiC基材區(qū)進(jìn)行所述第二離子注入之后，且在對(duì)所述反型摻雜區(qū)進(jìn)行所述第三離子注入之前，在所述襯底上形成具有第四開(kāi)口的第三掩膜層，所述第四開(kāi)口暴露出所述反型摻雜區(qū)的部分頂面。

4.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述第一離子注入和所述第三離子注入所采用的離子包括鋁、硼和銦中的至少一種，所述第二離子注入所采用的離子包括氮、磷和砷中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在對(duì)所述襯底進(jìn)行第一退火處理之后且在形成所述金屬層之前，去除所述保護(hù)層。

6.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述襯底包括基底以及基底上的SiC外延層，所述SiC外延層為所述SiC基材區(qū)，所述制造方法還包括：在對(duì)所述襯底進(jìn)行第一退火處理之后且在形成金屬層之前，還在所述襯底的相應(yīng)區(qū)域上形成依次層疊的柵介質(zhì)層和柵極。

7.一種采用權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的SiC基歐姆接觸結(jié)構(gòu)的制造方法形成的SiC基歐姆接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

SiC基材區(qū)；

離子摻雜區(qū)，形成在所述SiC基材區(qū)中，所述離子摻雜區(qū)包括阱區(qū)、反型摻雜區(qū)和同型摻雜區(qū)，所述同型摻雜區(qū)與所述阱區(qū)的導(dǎo)電類型相同且與所述反型摻雜區(qū)的導(dǎo)電類型相反，所述反型摻雜區(qū)為SiCMOS晶體管的源區(qū)，所述同型摻雜區(qū)使得所述反型摻雜區(qū)與所述阱區(qū)等電位，且所述離子摻雜區(qū)的待形成歐姆接觸的區(qū)域的至少部分頂面因SiC的升華而變?yōu)榇植陧斆妫?/p>

金屬層，所述金屬層至少覆蓋在所述粗糙頂面上，且與所述粗糙頂面處的所述離子摻雜區(qū)合金化而形成SiC基歐姆接觸層；

金屬電極，形成在所述SiC基歐姆接觸層上；

其中，所述粗糙頂面用于增大所述金屬電極與所述待形成歐姆接觸的區(qū)域之間的結(jié)合性能，并降低所述金屬電極與所述待形成歐姆接觸的區(qū)域之間的接觸電阻。

8.如權(quán)利要求7所述的SiC基歐姆接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述阱區(qū)形成在所述SiC基材區(qū)中；

所述反型摻雜區(qū)形成在所述阱區(qū)中；

所述同型摻雜區(qū)形成在所述反型摻雜區(qū)中。