[发明专利]一种P型SiC欧姆接触电极的制作方法

说明书

本发明涉及功率半导体封装技术领域，涉及一种P型SiC欧姆接触电极的制作方法，该方法的步骤依次包括；使用RCA清洗法清洗SiC衬底；使用干氧氧化法，使SiC衬底表面形成SiO₂绝缘层；使用光刻工艺对SiO₂绝缘层进行蚀刻，制作出掺杂窗口；形成P型掺杂SiC外延层；对SiC衬底进行等离子处理；在SiC衬底上依次沉积金属Ti、Co、Al；SiC衬底进行退火处理，形成欧姆接触电极；蚀刻掉未参与反应的金属以及欧姆接触电极表面的富铝层；在欧姆接触电极表面沉积金属Au，该制作方法可在较低的温度下实现P型SiC欧姆接触电极，同时可形成平整的、耐氧化的电极表面。

技术领域

本发明涉及功率半导体封装技术领域，特别是涉及一种P型SiC欧姆接触电极的制作方法。

背景技术

新一代半导体材料碳化硅(SiC)具有高频率、高热导率、高电压、低损耗等优异特性，被认为是制备高效节能的功率器件最理想的半导体材料，具有广阔的应用前景。要使SiC在高温、高频等领域的应用潜力得以充分发挥，其中一个关键的因素就是制备低电阻率、高稳定性的SiC欧姆接触电极。目前N型SiC欧姆接触电极的形成工艺机理和理论取得了较大的进展。然而，P型SiC形成欧姆接触电极使用的Ti-Al体系金属，需要在1000℃以上退火才能获得比接触电阻率低的欧姆接触电极，过高的温度使金属电极和界面出现缺陷，影响欧姆接触电极的稳定性；金属Al在退火之后形成的电极表面粗糙，抗氧化性低，不利于后续封装的键合。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种P型SiC欧姆接触电极的制作方法，可在较低的温度下实现P型SiC欧姆接触电极，同时可形成平整的、耐氧化的电极表面。

本发明的技术方案如下：

一种P型SiC欧姆接触电极的制作方法，关键在于，所述的制作方法包括以下步骤：

A.使用RCA清洗法清洗SiC衬底；

B.使用干氧氧化法，使清洗后的SiC衬底表面形成SiO₂绝缘层；

C.使用光刻工艺对SiO₂绝缘层进行蚀刻，制作出掺杂窗口；

D.通过550-600℃Al离子注入的方法在掺杂窗口形成P型掺杂SiC外延层；

E.在180-220℃的温度环境下，激发氢气与氮气的混合气体，对带有P型掺杂SiC外延层的SiC衬底进行等离子处理；

F.在真空环境下，在等离子处理后的SiC衬底上依次沉积金属Ti、Co、Al；

G.在真空环境下，对沉积金属后的SiC衬底进行退火处理，形成欧姆接触电极；

H.将带有欧姆接触电极的SiC衬底放入蚀刻溶液蚀刻1-3min，蚀刻掉未参与反应的金属以及欧姆接触电极表面的富铝层，蚀刻溶液包括。

该制作方法还包括以下步骤：

I.在真空环境下，在经过蚀刻后的欧姆接触电极表面沉积金属Au。

所述的步骤A中使用的RCA清洗法的清洗步骤包括：

预处理：在去离子水中对SiC衬底进行超声清洗3-6min；

碱洗：将经过预处理的SiC衬底在70-80℃的混合溶液A中进行清洗3-6min，所述的混合溶液A的组分比为去离子水：氨水：双氧水＝(3-5)：1：1，SiC衬底经过混合溶液A清洗后，使用HF酸缓冲液清洗2-4min，使用去离子水清洗，去离子清洗次数≥2；