[发明专利]一种改进型CTLM法测量SiC芯片欧姆接触电阻率的方法

说明书

本发明提供了一种改进型CTLM法测量SiC芯片欧姆接触电阻率的方法，包括以下步骤：在SiC芯片的背面生长欧姆金属层；在欧姆金属层上进行刻蚀形成第一CTLM图形层；对第一CTLM图形层进行退火；在退火后的第一CTLM图形层上生长导电金属层；对导电金属层进行刻蚀形成与第一CTLM图形层中测试图形形状相同的第二CTLM图形层；采用四探针法测量第二CTLM图形层的电压和电流，结合第一CTLM图形层中测试图形的尺寸计算欧姆接触电阻率。本发明通过对原有CTLM法制造工艺的改进，在已退火的欧姆金属上增加一层加厚的高导电金属，再进行测试时使用四探针法避免加厚高导电金属电阻的影响，可以得出更准确的欧姆接触电阻率，且工艺流程简单，所需成本低。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，特别是涉及一种改进型CTLM法测量SiC芯片欧姆接触电阻率的方法。

背景技术

SiC是一种具有出色的物理、化学和电性能特性的第三代新型宽禁带半导体材料，在功率半导体器件领域，特别是大功率、高电压条件下，具有很好的应用前景。SiC肖特基势垒二极管(SBD)和SiC MOSFET都已经成功商业化。

SiC二极管的阴极电极为欧姆接触电极，因此SiC芯片背面的欧姆接触的质量会对器件电学性能有重大影响，特别是对于开启电压值和正向工作电阻值。当欧姆接触电阻越小、接触质量越高时，器件的工作电流越大、器件性能越优。欧姆接触电阻率是用来表征欧姆接触的一种重要物理量，欧姆接触电阻率越低，表明欧姆接触性能越好。目前用于测试欧姆接触电阻率的方法主要用TLM法，但由于这种方法需要对器件进行注入隔离，对于SiC器件成本较高，工艺较复杂。而无需注入隔离的CTLM法由于欧姆金属较薄，测试时针尖容易扎透金属，导致测量效果较差，测量结果不准确。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种改进型CTLM法测量SiC芯片欧姆接触电阻率的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种改进型CTLM法测量SiC芯片欧姆接触电阻率的方法，包括以下步骤：

在SiC芯片的背面生长欧姆金属层；

在欧姆金属层上进行刻蚀形成第一CTLM图形层；

对第一CTLM图形层进行退火；

在退火后的第一CTLM图形层上生长导电金属层；

对导电金属层进行刻蚀形成与第一CTLM图形层中测试图形形状相同的第二CTLM图形层；

采用四探针法测量第二CTLM图形层的电压和电流，结合第一CTLM图形层中测试图形的尺寸计算欧姆接触电阻率。

进一步的，所述在SiC芯片的背面生长欧姆金属层包括：在SiC芯片的衬底上掺杂离子，且掺杂的离子为N⁺，掺杂浓度为1x10¹⁸cm^-3～1x10²⁰ cm^-3。

进一步的，所述欧姆金属层的材料为Ni、Ti、Al以及Ni/Al合金中的一种，所述欧姆金属层的厚度为50nm～200nm。

进一步的，所述第一CTLM图形层与第二CTLM图形层中测试图形数量为4～8个，每个测试图形的内径相同，且测试图形的内径r为200μm～600μm，外径R_i＝r+80μm，其中，R_i+1＝R_i+r/10，i≥1，R_i+1为R_i相邻测试图形的外径。

进一步的，所述退火的方式为激光退火或快速热退火，其中激光退火的能量密度为2J/cm²～8J/cm²，快速热退火温度为750℃～1000℃。