[发明专利]一种碳化硅器件背面欧姆接触的制作方法

说明书

本申请公开了一种碳化硅器件背面欧姆接触的制作方法，包括在碳化硅片的正面制作正面碳膜；在所述碳化硅片的背面制作背面碳膜；对所述碳化硅片进行高温退火，激活所述碳化硅片中的注入杂质；去除所述正面碳膜和所述背面碳膜；去除所述碳化硅片背面的氧化层；在所述碳化硅片的背面生长背面金属并进行退火，形成欧姆接触。由于在对碳化硅片进行高温退火之前，制作背面碳膜，与碳化硅背面Si‑C悬挂键形成C‑Si‑C键，从而固定Si原子，抑制Si原子的升华，增加碳化硅背面Si原子浓度，使得金属易与碳化硅背面反应形成低阻层化合物，能够避免高温退火激活工艺中在碳化硅器件背面形成高阻的富碳层，使器件背面具有活泼的化学性质，有利于背面欧姆接触的形成。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，特别是涉及一种碳化硅器件背面欧姆接触的制作方法。

背景技术

作为第三代半导体材料，碳化硅(SiC)可用于制作半导体器件和集成电路，具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子漂移速率高、热导率高以及化学性质稳定等特点，使碳化硅基功率器件在高压、高温、高频、大功率和强辐射等领域都有广泛的应用前景。其中，碳化硅器件背面欧姆接触是影响器件正向性能的重要方面，欧姆接触是指金属与半导体(如碳化硅)的接触，而其接触面的电阻值远小于半导体(碳化硅)本身的电阻，使得器件工作时，大部分的电压降在半导体(碳化硅)内而不在接触面。

在背面欧姆接触的制作中，目前的普遍做法是在离子注入并高温退火激活后，进行背面镍(Ni)溅射并在高温下进行欧姆合金退火，形成SiC器件背面欧姆接触。其中，离子注入过程是通过高能离子挤进碳化硅内部，而高温退火激活是利用高温退火的方式，使离子注入的杂质替位到碳化硅晶格中，发挥电作用。

然而，在现有的碳化硅器件制造过程中，上述高温退火激活工艺的温度范围为1500至2000℃，会使碳化硅背面的Si-C悬挂键断裂，导致Si原子升华，最终碳化硅背面形成高电阻率的富碳层，这种富碳层化学性质非常稳定，难以去除且难与金属反应形成低电阻率的化合物，使得背面形成欧姆接触的难度增加。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种碳化硅器件背面欧姆接触的制作方法，能够避免高温退火激活工艺中在碳化硅器件背面形成高阻的富碳层，使器件背面具有活泼的化学性质，有利于背面欧姆接触的形成。

本发明提供的一种碳化硅器件背面欧姆接触的制作方法，包括：

在碳化硅片的正面制作正面碳膜；

在所述碳化硅片的背面制作背面碳膜；

对所述碳化硅片进行高温退火，激活所述碳化硅片中的注入杂质；

去除所述正面碳膜和所述背面碳膜；

去除所述碳化硅片背面的氧化层；

在所述碳化硅片的背面生长背面金属并进行退火，形成欧姆接触。

优选的，在上述碳化硅器件背面欧姆接触的制作方法中，所述在所述碳化硅片的背面制作背面碳膜为：

将所述碳化硅片的正面与单晶硅片接触，在所述碳化硅片的背面制作背面碳膜。

优选的，在上述碳化硅器件背面欧姆接触的制作方法中，所述在所述碳化硅片的背面制作背面碳膜为：

在所述碳化硅片的背面利用PECVD方式或溅射方式制作厚度范围为0.01微米至1微米的背面碳膜。

优选的，在上述碳化硅器件背面欧姆接触的制作方法中，所述在碳化硅片的正面制作正面碳膜为：

在所述碳化硅片的正面旋涂厚度范围为1微米至3微米的光敏有机物，并在惰性气体的气氛中进行温度范围为150℃至1000℃的碳化，形成所述正面碳膜，或者利用PECVD工艺或溅射工艺在所述碳化硅片的正面制作厚度范围为0.01微米至1微米的正面碳膜。