本發(fā)明涉及碳化硅器件制造領(lǐng)域，具體涉及采用離子注入增強(qiáng)激光退火制備碳化硅歐姆接觸的方法。
背景技術(shù)：
作為第三代半導(dǎo)體材料，碳化硅(sic)具有高的禁帶寬度(2.4-3.3ev)、高的熱導(dǎo)率(5-7w·cm-1k-1)、高的臨界擊穿電場(＞2×106v·cm-1)、與硅(si)相當(dāng)?shù)碾娮舆w移率、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、高硬度、耐摩擦以及抗輻射等一系列的優(yōu)點(diǎn)，在高溫、高頻、大功率等方面有著廣泛的應(yīng)用。
歐姆接觸是半導(dǎo)體器件制備過程中的一項(xiàng)關(guān)鍵工藝，它的目的是制備在金半接觸部位形成線性的電流與電壓關(guān)系，并且保證接觸電阻足夠小以至于不影響器件的導(dǎo)通特性。碳化硅材料上的歐姆接觸一般在金屬淀積完成后，采用高溫退火方法制備。由于碳化硅器件上歐姆接觸制備需要高溫退火過程，而高溫退火過程會(huì)對半導(dǎo)體器件其他部位的材料產(chǎn)生消極影響(如：肖特基金屬，金屬電極等)，因此為了降低高溫退火的影響，歐姆接觸工藝需要再一些工藝進(jìn)行之前完成。如在sic肖特基器件制備過程中，需要先在背部歐姆接觸工藝完成后，才能進(jìn)行正面的肖特基金屬工藝。
由于歐姆接觸工藝會(huì)引入了金屬離子，并伴隨著高溫退火過程，因此存在著金屬離子污染器件，降低器件性能的隱患。另一方面，傳統(tǒng)的sic器件制備過程中，由于背部歐姆接觸工藝完成后由于正面還需進(jìn)行光刻、刻蝕等過程，因此需要保證一定的晶圓平整度。而為了降低器件的導(dǎo)通電阻，通常需要對晶圓進(jìn)行襯底減薄處理，而磨片后由于應(yīng)力的原因通常會(huì)導(dǎo)致器件的翹度升高，因此傳統(tǒng)的熱退火制備歐姆接觸工藝所制備的sic器件通常不能進(jìn)行襯底減薄工藝。
激光退火形成歐姆接觸工藝對器件影響則成功的避免了上述問題。這是由于激光對材料進(jìn)行處理時(shí)為局部加熱過程，對歐姆接觸部位進(jìn)行退火時(shí)對其他部位的影響很小，因此，可以在其它工藝完成之后進(jìn)行歐姆接觸工藝，避免了金屬離子對器件的污染，也可以通過襯底減薄工藝降低器件的導(dǎo)通電阻。
然而，由于激光光斑的均勻性問題，激光退火在sic上形成歐姆接觸面臨著工藝控制性差、歐姆接觸電阻率高、歐姆接觸電阻率不均勻的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對以上問題，本發(fā)明提供了一種采用離子注入增強(qiáng)激光退火效果制備碳化硅歐姆接觸的方法。采用離子注入增加sic歐姆接觸區(qū)域的摻雜濃度，通過激光退火在激活注入離子的同時(shí)在sic上形成歐姆接觸。通過該方法降低了激光退火工藝形成歐姆接觸的工藝控制問題，降低了歐姆接觸電阻率，從而提高了sic器件的性能，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：采用離子注入增強(qiáng)激光退火制備碳化硅歐姆接觸的方法，包括如下步驟：
步驟一：在sic所需形成歐姆接觸的部位進(jìn)行離子注入；
步驟二：在所述sic晶圓表面淀積歐姆接觸金屬；
步驟三：采用激光對歐姆接觸金屬進(jìn)行輻照以制備歐姆接觸。
其中，步驟一所述的sic材料，晶型可以是4h-sic，也可以是6h-sic。
其中，步驟一種所需形成歐姆接觸的部位摻雜類型可以是n型摻雜，也可以是p型摻雜。
其中，步驟一所注入離子形成的摻雜類型與原有的摻雜類型相同。如：若歐姆接觸部位原為n型摻雜，注入離子則為n、p、as等中的一種或者幾種共同注入；若歐姆接觸部位原為p型摻雜，注入離子則為b、al等中的一種或者幾種共同注入；離子注入可以是單能量離子注入也可以是多重能量的離子注入。
其中，步驟一所述離子注入后形成的重?fù)诫s區(qū)深度范圍為0.01-1μm，重?fù)诫s區(qū)濃度范圍為1e17cm-3-5e21cm-3。
其中，步驟二中所述的歐姆接觸金屬可以是ti、ni、pt、tiw、si、tin、al、ag、cu、w等金屬中的一種或者幾種，其生長方法可以是濺射、蒸發(fā)、淀積等。
其中，步驟三中所述的激光輻照方法中所采用的激光器可以是激光器脈寬范圍可以是微妙、納、皮秒、飛秒激光器，激光的波長范圍為100nm-1mm。
其中，步驟三中激光掃描方式可以是單脈沖掃描，也可以是多脈沖掃描。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明采用離子注入增加sic歐姆接觸區(qū)域的摻雜濃度，通過激光退火在激活注入離子的同時(shí)在sic上形成歐姆接觸。通過該方法降低了激光退火工藝形成歐姆接觸的工藝控制問題，降低了歐姆接觸電阻率，從而提高了sic器件的性能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的一種示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的一種示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例：
首先，在n型的sic襯底底部，通過離子注入n形成深度為0.2μm，摻雜濃度為1e20cm-3的重?fù)诫s區(qū)，所需形成歐姆接觸的部位摻雜類型可以是n型摻雜，也可以是p型摻雜，所注入離子形成的摻雜類型與原有的摻雜類型相同。如：若歐姆接觸部位原為n型摻雜，注入離子則為n、p、as等中的一種或者幾種共同注入；若歐姆接觸部位原為p型摻雜，注入離子則為b、al等中的一種或者幾種共同注入；離子注入可以是單能量離子注入也可以是多重能量的離子注入，所述離子注入后形成的重?fù)诫s區(qū)深度范圍為0.01-1μm，重?fù)诫s區(qū)濃度范圍為1e17cm-3-5e21cm-3，如附圖1所示。
然后，在晶圓表面通過濺射工藝濺射一層厚度為100nm的ni作為歐姆接觸金屬，所述的歐姆接觸金屬可以是ti、ni、pt、tiw、si、tin、al、ag、cu、w等金屬中的一種或者幾種，其生長方法可以是濺射、蒸發(fā)、淀積等，如附圖2所示。
最后，采用波長為532的納秒激光器，脈沖寬度為10ns，脈沖能量密度為3.6j/cm2的單脈沖對歐姆接觸金屬表面進(jìn)行激光輻照，激活注入離子，并且形成金屬與sic襯底的歐姆接觸，所述的激光輻照方法中所采用的激光器可以是激光器脈寬范圍可以是微妙、納、皮秒、飛秒激光器，激光的波長范圍為100nm-1mm，激光掃描方式可以是單脈沖掃描，也可以是多脈沖掃描。
基于上述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用離子注入增加sic歐姆接觸區(qū)域的摻雜濃度，通過激光退火在激活注入離子的同時(shí)在sic上形成歐姆接觸。通過該方法降低了激光退火工藝形成歐姆接觸的工藝控制問題，降低了歐姆接觸電阻率，從而提高了sic器件的性能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。