System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 降低电阻的背面欧姆接触工艺、中间体及碳化硅器件制造技术_技高网

降低电阻的背面欧姆接触工艺、中间体及碳化硅器件制造技术

技术编号:40026225 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-16 17:32
本发明专利技术公开了一种降低电阻的背面欧姆接触工艺、中间体及碳化硅器件,具体包括:步骤1:SiC晶片衬底背面减薄;步骤2:衬底背面沉积硅;步骤3:所述沉积硅的表面覆盖欧姆金属,所述沉积硅与欧姆金属反应成金硅合金至所述沉积硅充分反应完为止,形成欧姆接触。本发明专利技术通过避免了碳析出,减少了欧姆接触电阻,及金属薄膜和SiC脱裂的机率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域,具体涉及一种降低电阻的背面欧姆接触工艺、中间体及碳化硅器件


技术介绍

1、碳化硅功率器件又称电力电子器件,主要应用于电力设备电能变换和控制电路方面的大功率电子器件,有功率二极管、功率三极管、晶闸管、mosfet、i gbt等。碳化硅功率元器件在1000v以上的中高压领域有深远影响,主要应用领域有电动汽车/充电桩、光伏新能源、轨道交通、智能电网等。

2、由于碳化硅的禁带宽度大约为3.2ev,硅的禁带宽度为1.12ev,大约为碳化硅禁带宽度的1/3。其具有宽的禁带、高击穿电场、高热传导率和高电子饱和速率的物理性能,使其有耐高温、耐高压、高频、大功率、抗辐射等优点,因此具有广的应用。目前,其工艺技术还不成熟,现有背面工艺:金属沉淀、激光退火,因背面金属生成金属化合物时,金属仅仅和硅反应并生成化合物,导致部分碳析出产生各种缺陷,导致导通电阻增加,金属薄膜与s i c脱裂,影响晶元背面形貌,导致形貌异常,经常出现去皮情况,增加背面接触电阻率。背面接触电阻在总体的单位面积电阻(rsp)中占比约:4~8%,对后续可靠性也会产生重大影响。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种降低电阻的背面欧姆接触工艺、中间体及碳化硅器件,欧姆接触反应时避免了s i c中c析出,减小欧姆接触电阻,降低了金属薄膜和s ic脱裂的机率。

2、为了实现上述目的,本专利技术的目的之一采用如下技术方案:

3、一种降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于,具体包括:

4、步骤1:s i c晶片衬底背面减薄;

5、步骤2:衬底背面沉积硅;

6、步骤3:所述沉积硅的表面覆盖欧姆金属,所述沉积硅与欧姆金属反应成金硅合金至所述沉积硅充分反应完为止,形成欧姆接触。

7、进一步地,所述步骤3中所述沉积硅与欧姆金属反应成金硅合金至所述沉积硅充分反应完为止,采用750~1000℃激光退火。

8、进一步地,所述沉积硅采用化学气相沉积,沉积硅的厚度在10nm~50nm之间。

9、进一步地,所述步骤1中s i c晶片背面衬底减薄之后,还包括:进行rca清洗、烘干。

10、进一步地,所述rca清洗包括至少两次清洗,第一次清洗采用氢氟酸水溶液清洗,第二次清洗采用hcl清洗。

11、进一步地,所述步骤2:衬底背面沉积硅采用30~40°常温沉淀或者150~300°高温。

12、进一步地,所述欧姆金属采用钛,所述钛与沉积硅形成钛硅合金。

13、进一步地,步骤3中覆盖采用蒸镀或沉淀或溅射。

14、为了实现上述目的,本专利技术的目的之二采用如下技术方案:

15、一种碳化硅器件,包括栅极、源极和欧姆接触漏极,所述欧姆接触漏极先采用上述任一项所述降低电阻的背面欧姆接触工艺形成欧姆接触,然后在欧姆接触表面沉积背面金属,形成漏极。

16、为了实现上述目的,本专利技术的目的之三采用如下技术方案:

17、一种降低电阻的背面欧姆接触中间体,包括:从上往下依次设置在s i c晶片衬底背面的沉淀硅层、欧姆金属层,所述沉积硅层的厚度在10nm~50nm之间。

18、本专利技术的有益效果是:通过在背面衬底上淀积一层s i,而不是利用原来碳化硅中的硅与欧姆金属反应,避免了背面金属化合物生产碳析出及产生工艺缺陷。同时还需淀积si与欧姆金属完全反应,消耗完淀积s i层中的所有s i,因此沉积硅的厚度在10nm~50nm之间,该工艺即克服了界面缺陷问题,又减小了欧姆接触电阻,降低了金属薄膜和s i c脱裂的机率,从而降低了整体器件的导通电阻,提升了产品性能,增大产品可靠性,增加市场竞争力。

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【技术保护点】

1.一种降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于,具体包括:

2.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述步骤3中所述沉积硅与欧姆金属反应成金硅合金至所述沉积硅充分反应完为止,采用750~1000℃激光退火。

3.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述沉积硅采用化学气相沉积,沉积硅的厚度在10nm~50nm之间。

4.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述步骤1中SiC晶片背面衬底减薄之后,还包括:进行RCA清洗、烘干。

5.根据权利要求4所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述RCA清洗包括至少两次清洗,第一次清洗采用氢氟酸水溶液清洗,第二次清洗采用HCL清洗。

6.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述步骤2:衬底背面沉积硅采用30~40°常温沉淀或者150~300°高温。

7.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述欧姆金属采用钛,所述钛与所述沉积硅形成钛硅合金。

8.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:步骤3中覆盖采用蒸镀或沉淀或溅射。

9.一种碳化硅器件,包括栅极、源极和欧姆接触漏极,其特征在于:所述欧姆接触漏极先采用权利要求1至8中任一项所述降低电阻的背面欧姆接触工艺形成欧姆接触,然后在欧姆接触表面沉积背面金属,形成漏极。

10.一种降低电阻的背面欧姆接触中间体,其特征在于:包括从上往下依次设置在SiC晶片衬底背面的沉淀硅层、欧姆金属层,所述沉积硅层的厚度在10nm~50nm之间。

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【技术特征摘要】

1.一种降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于,具体包括:

2.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述步骤3中所述沉积硅与欧姆金属反应成金硅合金至所述沉积硅充分反应完为止,采用750~1000℃激光退火。

3.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述沉积硅采用化学气相沉积,沉积硅的厚度在10nm~50nm之间。

4.根据权利要求1所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述步骤1中sic晶片背面衬底减薄之后,还包括:进行rca清洗、烘干。

5.根据权利要求4所述降低电阻的背面欧姆接触工艺,其特征在于:所述rca清洗包括至少两次清洗,第一次清洗采用氢氟酸水溶液清洗,第二次清洗采用hcl清洗。

6.根据权利要求1所述降...

【专利技术属性】
技术研发人员:李俊
申请(专利权)人:杰平方半导体上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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