[发明专利]一种半导体器件的制造方法以及半导体器件

说明书

本申请提供一种半导体器件的制造方法以及半导体器件，方法包括提供带有p型掺杂区域的半导体外延结构；在半导体外延结构上形成掩膜层和隔离层；对隔离层和掩膜层进行光罩刻蚀，以形成开口，露出p型掺杂区域；在残留的隔离层和露出的p型掺杂区域上，形成欧姆金属层；执行高温回火处理，以使与p型掺杂区域接触的欧姆金属层的部分，形成欧姆金属接触层；去除残留的隔离层上的欧姆金属层的其它部分，和残留的隔离层以及掩膜层。本申请在欧姆金属层和掩膜层之间增加隔离层，再通过一步高温回火的方式形成欧姆接触，该工艺能够保证高温回火形成欧姆接触时含有铝组分，同时抑制金属穿刺掩膜层，确保形成低接触电阻和高可靠性的P型欧姆接触。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法以及半导体器件。

背景技术

碳化硅具有宽的带隙、高的临界电场、高热导率和高电子饱和速度等优异特性，是下一代功率半导体器件最突出的候选者。目前大多数用于硅基的成熟工艺，例如离子注入、热氧化、自对准硅化物等技术已经用于碳化硅功率器件，并获得长足的发展。目前仍有很多技术难题显著，例如碳化硅材料发挥其最优特性，而获得低接触电阻、高可靠性的欧姆接触就是限制碳化硅电子器件性能的关键技术问题之一。

碳化硅欧姆接触根据注入的不同，可以分为P型和N型。目前制作欧姆接触主要有两种方法，撕金工艺和硅化物自对准工艺。硅化物自对准工艺在硅基器件中已经广泛应用，镍基的自对准工艺在碳化硅N型欧姆接触中也有所报道。传统的自对准工艺一般采用两步回火的方式实现，即先低温回火形成硅化物，采用湿法腐蚀去除未反应金属，再高温回火形成欧姆接触。由于金属功函数和SiC带隙宽度的影响，形成P型欧姆接触相对于N型欧姆接触具有更高的难度。形成良好的P型欧姆接触一般需要添加铝组分，在高温回火时，而在形成硅化物的铝有穿刺氧化硅的风险。因此如何在高温形成欧姆接触时含有铝组分，同时保证金属铝不会穿刺氧化硅是形成P型欧姆接触的难点。

发明内容

本申请提供一种半导体器件的制造方法以及半导体器件，该方法能够确保形成低接触电阻和高可靠性的P型欧姆接触。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种半导体器件的制造方法，包括：提供带有p型掺杂区域的半导体外延结构；在所述半导体外延结构上形成掩膜层，并在所述掩膜层上形成隔离层；对所述隔离层和所述掩膜层进行光罩刻蚀，以在所述隔离层和所述掩膜层形成第一开口，露出所述半导体外延结构中的所述p型掺杂区域；在残留的所述隔离层和露出的所述半导体外延结构中的所述p型掺杂区域上，形成欧姆金属层，其中，所述欧姆金属层的部分位于所述半导体外延结构中的所述p型掺杂区域之上，所述欧姆金属层的其它部分位于残留的所述隔离层之上；执行高温回火处理，以使与所述p型掺杂区域接触的所述欧姆金属层的部分，形成欧姆金属接触层；去除残留的所述隔离层上的所述欧姆金属层的其它部分，和残留的所述隔离层以及掩膜层。

其中，所述半导体外延结构为碳化硅衬底，或者包括衬底和生长在所述衬底上的碳化硅外延层。

其中，所述提供带有p型掺杂区域的半导体外延结构的步骤，包括：在碳化硅衬底或碳化硅外延层进行离子注入，进而形成所述p型掺杂区域的半导体外延结构；其中，所述碳化硅衬底或所述碳化硅外延层包括N型的4H-SiC或者6H-SiC。

其中，所述在所述半导体外延结构上形成掩膜层的步骤，包括：在所述半导体外延结构上沉积氧化硅，进而形成所述掩膜层；其中，氧化硅沉积温度为100℃-500℃，所述掩膜层的厚度为1000A-10000A。

其中，所述在所述掩膜层上形成隔离层的步骤，包括：利用磁控溅射工艺在所述掩膜层上设置隔离层，所述隔离层厚度为1000A-5000A。