生成的C0在低温条件下与SiC晶圆表面沉积的金属进行反应，从而生成金属碳化物，影响制品品质Ο
[0036]所述表面沉积有金属层的SiC晶圆退火处理完毕后，得到形成欧姆接触的SiC晶圆。
[0037]本发明提供的方法在沉积有金属层的SiC晶圆进行退火过程中通入了 C02气体，C02气体与退火过程中生成的碳单质反应生成C0气体，从而在退火过程中实现了碳单质的有效去除，因此无需额外增加除碳工艺，大大简化了 SiC晶圆欧姆接触工艺的处理流程。
[0038]实验结果表明，相比于退火处理过程未加入C02气氛的情况，由本发明提供的方法得到的形成欧姆接触的SiC晶圆组装成的半导体器件的正向特性大大提升，从而证明采用本发明提的方法可以有效去除SiC晶圆在欧姆接触形成过程中接触金属表面的残碳。
[0039]为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
[0040]实施例1
[0041 ] 制备形成欧姆接触的SiC晶圆
[0042]1)欧姆接触金属淀积:采用磁控溅射法在SiC晶圆(4寸X 400 μ m)表面淀积欧姆接触金属，靶材为Ni，溅射气压设置为0.5?IPa，磁控溅射结束后，得到表面沉积有200?220nmNi层的SiC晶圆。
[0043]2)金属合金化退火:将表面淀积有Ni层的SiC晶圆放置在高温快速退火炉内；通入氩气，当氧含量监测系统显示设备腔体内部氧含量小于20?30ppm时，开始加热，以20°C /s的升温速率将温度升至950?975°C，在该温度维持5min ;自然降温，当温度降至200?300°C之间时，向退火炉中通入C02气体使SiC晶圆完全置于C0 2气氛中，维持5min ；维持时间结束之后，利用队对设备内环境进行净化，直至设备内不再有CO2和反应生成气体C0，自然降温至100°c以下出炉，得到形成欧姆接触的SiC晶圆。
[0044]实施例2
[0045]制备形成欧姆接触的SiC晶圆
[0046]1)欧姆接触金属淀积:采用磁控溅射法在SiC晶圆(4寸X 400 μ m)表面淀积欧姆接触金属，靶材为Ni，溅射气压设置为0.5?IPa，磁控溅射结束后，得到表面沉积有230?250nmNi层的SiC晶圆。
[0047]2)金属合金化退火:将表面淀积有Ni层的SiC晶圆放置在高温快速退火炉内；通入氩气，当氧含量监测系统显示设备腔体内部氧含量小于20?30ppm时，开始加热，以25°C /s的升温速率将温度升至970?990°C，在该温度维持3min ;自然降温，当温度降至200?300°C之间时，向退火炉中通入C02气体使SiC晶圆完全置于C0 2气氛中，维持7min ；维持时间结束之后，利用队对设备内环境进行净化，直至设备内不再有CO2和反应生成气体C0，自然降温至100°c以下出炉，得到形成欧姆接触的SiC晶圆。
[0048]实施例3
[0049]制备形成欧姆接触的SiC晶圆
[0050]1)欧姆接触金属淀积:采用磁控溅射法在SiC晶圆(4寸X 400 μ m)表面淀积欧姆接触金属，靶材为Ni，溅射气压设置为0.5?IPa，磁控溅射结束后，得到表面沉积有280?300nmNi层的SiC晶圆。
[0051]2)金属合金化退火:将表面淀积有Ni层的SiC晶圆放置在高温快速退火炉内；通入氩气，当氧含量监测系统显示设备腔体内部氧含量小于20?30ppm时，开始加热，以30°C /s的升温速率将温度升至1025?1050°C，在该温度维持2min ;自然降温，当温度降至200?300°C之间时，向退火炉中通入C02气体使SiC晶圆完全置于CO 2气氛中，维持lOmin ；维持时间结束之后，利用队对设备内环境进行净化，直至设备内不再有CO2和反应生成气体CO,自然降温至100°c以下出炉，得到形成欧姆接触的SiC晶圆。
[0052]对比例
[0053]制备形成欧姆接触的SiC晶圆
[0054]1)欧姆接触金属淀积：采用磁控溅射法在SiC晶圆（4寸X 400 μ m)表面淀积欧姆接触金属，靶材为Ni，溅射气压设置为0. 5?IPa，磁控溅射结束后，得到表面沉积有200?220nmNi层的SiC晶圆。
[0055]2)金属合金化退火：将表面淀积有Ni层的SiC晶圆放置在高温快速退火炉内；通入氩气，当氧含量监测系统显示设备腔体内部氧含量小于20?30ppm时，开始加热，以20°C /s的升温速率将温度升至950?975°C，在该温度维持5min ;自然降温，当温度降至200?300°C之间时，维持5min ;维持时间结束之后，自然降温至100°C以下出炉，得到形成欧姆接触的SiC晶圆。
[0056]实施例4
[0057]性能测试
[0058]将实施例1?3和对比例制得的形成欧姆接触的SiC晶圆组装成肖特基势皇二极管（SBD)，对SBD器件进行正向特性测试，参照的测试标准为：MIL-STD-750F:2012Method4011. 4&4016. 4 ;测试条件为：温度24°C，湿度37%，电流范围0?30A，电压范围0?3V。测试结果如图1?图4所示，图1是本发明提供的由实施例1制得的欧姆接触的SiC晶圆组装成的SBD器件的正向特性测试曲线图；图2是本发明提供的由实施例2制得的欧姆接触的SiC晶圆组装成的SBD器件的正向特性测试曲线图；图3是本发明提供的由实施例3制得的欧姆接触的SiC晶圆组装成的SBD器件的正向特性测试曲线图；图4是本发明提供的由对比例制得的欧姆接触的SiC晶圆组装成的SBD器件的正向特性测试曲线图。
[0059]通过将图1?图3的正向特性测试结果与图4进行比较可以看出，由实施例1?3制得的形成欧姆接触的SiC晶圆组装成的SBD器件正向特性远远优于由对比例制得的形成欧姆接触的SiC晶圆组装成的SBD器件。从而可以证明采用本发明提的方法可以有效去除SiC晶圆在欧姆接触形成过程中接触金属表面的残碳。
[0060]对实施例1?3制得的形成欧姆接触的SiC晶圆组装成的SBD器件进行高温存储、温度冲击以及高温反偏可靠性试验，结果均为合格，说明本发明提供的形成欧姆接触的SiC晶圆具有良好的使用可靠性。
[0061]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种SiC晶圆的欧姆接触形成方法，包括以下步骤: a)、SiC晶圆表面沉积金属层，得到表面沉积有金属层的SiC晶圆； b)、所述表面沉积有金属层的SiC晶圆进行退火处理，得到形成欧姆接触的SiC晶圆； 所述退火处理包括若干个升温阶段、若干个保温阶段和若干个降温阶段，所述退火处理中的至少一个阶段在C02气氛中进行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退火处理依次包括升温阶段、第一保温阶段、第一降温阶段、第二保温阶段和第二降温阶段；所述第二保温阶段在0)2气氛中进行；所述第二保温阶段的温度为150?350°C。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二保温阶段的时间为2?20min。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述升温阶段的升温速率为10?40°C/So5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一保温阶段的温度为800?1200。。。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一保温阶段的时间为1?lOmin。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一降温阶段和第二降温阶段的降温方式为自然降温。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二降温阶段在惰性气体或N2气氛下进行。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中，所述沉积金属层的方式为磁控溅射。10.根据权利要求1?9任一项所述的方法，其特征在于，所述表面沉积有金属层的SiC晶圆的金属层厚度为50?500nm。
【专利摘要】本发明属于SiC领域，尤其涉及一种SiC晶圆的欧姆接触形成方法。本发明提供的方法包括以下步骤：a)、SiC晶圆表面沉积金属层，得到表面沉积有金属层的SiC晶圆；b)、所述表面沉积有金属层的SiC晶圆进行退火处理，得到形成欧姆接触的SiC晶圆；所述退火处理包括若干个升温阶段、若干个保温阶段和若干个降温阶段，所述退火处理中的至少一个阶段在CO2气氛中进行。本发明提供的方法在沉积有金属层的SiC晶圆进行退火的过程中通入了CO2气体，CO2气体与退火过程中生成的碳单质反应生成CO气体，从而在退火过程中实现了碳单质的有效去除，因此无需额外增加除碳工艺，大大简化了SiC晶圆欧姆接触工艺的处理流程。
【IPC分类】H01L21/283
【公开号】CN105244266
【申请号】CN201510703099
【发明人】史晶晶, 李诚瞻, 杨程, 刘国友, 刘可安
【申请人】株洲南车时代电气股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月26日