一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构制造技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构，所述多层金属电极结构在电极镀层的上方设置有一层金属保护层，所述金属保护层的上方设置有一层帽层。本申请的在常规的掺入了其他金属元素的Al电极镀层后，增加了一薄层由致密性，粘附性和抗腐蚀性较好的金属层(如Ti或者Ag)构成的保护层；并在最外层覆盖上一层Al帽层。保护层金属因其特性比较致密，针孔较少，能有效阻挡水汽的进一步侵入，能保护内层较厚的Al电极；而最外层的Al帽层在保护表面划伤的同时保持了Al电极的优良特性，同时方便后续的器件在线测试以及打线等电极引出。

Multilayer metal electrode structure of silicon carbide power device

The invention discloses a multi-layer metal electrode structure for silicon carbide power devices, the multi-layer metal electrode structure in the upper electrode coating is provided with a protective metal layer, the upper part of the protective metal layer is provided with a layer of the cap layer. The application in the conventional mixed Al electrode coating of other metallic elements, increased by a thin layer of dense, adhesion and corrosion resistance of metal layer (such as Ti or Ag) protective layer; and the outermost layer covered with a layer of Al cap layer. The protective layer of metal because of its characteristics of dense, pinhole less, can effectively prevent the further invasion of water vapor, the Al electrode can protect the thicker inner layer; the outer layer and a Al cap in the protection of surface scratches while maintaining the excellent properties of Al electrode, and is convenient for online testing device and subsequent wire electrodes etc..

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构
本专利技术属于H01L27/00类半导体器件
，具体涉及一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构。
技术介绍
SiC作为近十几年来迅速发展的宽禁带半导体材料，与其它半导体材料，比如Si，GaN及GaAs相比，SiC材料具有宽禁带、高热导率、高载流子饱和迁移率、高功率密度等优点。SiC可以热氧化生成二氧化硅，使得SiCMOSFET及SBD等功率器件和电路的实现成为可能。自20世纪90年代以来，SiCMOSFET和SBD等功率器件已在开关稳压电源、高频加热、汽车电子以及功率放大器等方面取得了广泛的应用。对于SiC功率器件的电极制作，正面电极因为成本等因素考量，器件正面往往采用Al制作电极。而为了改善大电流下的电迁移特性，高品质的器件往往在制作Al电极时掺入少量的Cu；而同时，为了提高电极的电导率，有时还掺入少量的Ag，其典型电极结构如图1所示。然而，作为一种功率器件，碳化硅器件的可靠性相当重要。这种掺入了多种金属元素的Al电极在受到水汽侵入时，有时会发生电偶腐蚀现象，导致器件电极的失效。对于SiC功率芯片的制作，在芯片划片时，有时会采用砂轮切割加水冲洗。在实际切割工艺中就有发现电偶腐蚀导致的器件电极缺陷，这种被腐蚀过的电极有可能导致器件长期工作中的失效而导致可靠性问题。在实际实验过程中发现的严重电偶腐蚀现象。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构，其有效解决了现有技术中存在的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构，所述多层金属电极结构在电极镀层的上方设置有一层金属保护层，所述金属保护层的上方设置有一层帽层。进一步，所述金属保护层由Ti或者Ag制成。进一步，所述帽层为Al帽层。本专利技术具有以下有益技术效果：本申请的在常规的掺入了其他金属元素的Al电极镀层后，增加了一薄层由致密性，粘附性和抗腐蚀性较好的金属层(如Ti或者Ag)构成的保护层；并在最外层覆盖上一层Al帽层。保护层金属因其特性比较致密，针孔较少，能有效阻挡水汽的进一步侵入，能保护内层较厚的Al电极；而最外层的Al帽层在保护表面划伤的同时保持了Al电极的优良特性，同时方便后续的器件在线测试以及打线等电极引出。附图说明图1为现有技术中碳化硅功率器件的结构示意图；图2为本专利技术的设置有多层金属电极结构的碳化硅功率器件的结构示意图。具体实施方式下面，参考附图，对本专利技术进行更全面的说明，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。然而，本专利技术可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本专利技术全面和完整，并将本专利技术的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。如图2所示，本专利技术提供了一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构，该多层金属电极结构在电极镀层的上方设置有一层金属保护层，金属保护层的上方设置有一层帽层。其中，金属保护层由Ti或者Ag制成。帽层为Al帽层。保护层金属因其特性比较致密，针孔较少，能有效阻挡水汽的进一步侵入，能保护内层较厚的Al电极；而最外层的Al帽层在保护表面划伤的同时保持了Al电极的优良特性，同时方便后续的器件在线测试以及打线等电极引出。上面所述只是为了说明本专利技术，应该理解为本专利技术并不局限于以上实施例，符合本专利技术思想的各种变通形式均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构，其特征在于，所述多层金属电极结构在电极镀层的上方设置有一层金属保护层，所述金属保护层的上方设置有一层帽层。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅功率器件的多层金属电极结构，其特征在于，所述多层金属电极结构在电极镀层的上方设置有一层金属保护层，所述金属保护层的上方设置有一层帽层。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁俊，倪炜江，张敬伟，李明山，牛喜平，季莎，
申请(专利权)人：北京世纪金光半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11