专利名称：P型碳化硅器件及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体技术，尤其涉及一种P型碳化硅器件及其制作方法。
背景技术：
由于碳化硅材料具有宽的禁带、高的临界电场强度、较大的饱和电子速度和较高的热 导率，使其成为制作高温、高压、高频、大功率.和抗辐照等电子器件理想的材料。欧姆接触 具有线性的电压-电流关系；相对于碳化硅器件尺寸来讲，可忽略电阻。制备良好的欧姆接
触是制作半导体器件的重要工艺之一，尤其对需要制成大功率的碳化硅器件更是如此，如 何提高其欧姆接触性能成为制约该种器件实用化的关键。
好的欧姆接触需要低的肖特基势垒高度。获得好的欧姆接触最常用的方法是重掺杂， 它可使势垒变薄，而增大隧道电流，但对许多材料来说，很难做到高掺杂，而且使用高掺 杂方法做出的最小接触电阻也受限于掺杂浓度；许多情况下，退火可以形成稳定的势垒高 度和较低的漏电流，是形成欧姆接触的较好方法，但是这种方法不容易确定形成的接触是 欧姆接触，还是肖特基整流接触。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有较好的欧姆接触性能的P型碳化硅器件及其制作方法。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明的P型碳化硅器件，包括碳化硅层、'铝电极层，所述碳化硅层与铝电极层之间 设有金纳米颗粒层。
本发明的上述P型碳化硅器件的制作方法，包括首先，在碳化硅层上淀积金纳米颗粒层，并进行退火处理；然后，在金纳米颗粒层上制作铝电极层。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的p型碳化硅器件及其制作方 法，由于在碳化硅层与铝电极层之间设有金纳米颗粒层，并进行退火处理，使p型碳化硅器 件具有较好的欧姆接触性能。
图1为测量P型碳化硅器件的欧姆接触性能的TLM结构版图； 图2为用TLM方法测量现有技术的P型碳化硅器件不同接触间距的I-V特性曲线； 图3为用TLM方法测量本发明的P型碳化硅器件不同接触间距的I-V特性曲线。
具体实施例方式
本发明的P型碳化硅器件，其较佳的具体实施方式
是，包括碳化硅层、铝电极层，在 碳化硅层与铝电极层之间设有金纳米颗粒层。所述的金纳米颗粒层的厚度为90 110纳米， 可以为90、 100、 IIO纳米。所述的铝电极层的厚度为2微米左右。
本发明的上述的P型碳化硅器件的制作方法，包括
首先，在碳化硅层上淀积金纳米颗粒层，并进行退火处理，在碳化硅层上淀积金纳米 颗粒层时采用溅射法，金纳米颗粒层的厚度估计为100nm。退火处理的温度为450 71(TC， 退火时间为8 10分钟。退火处理过程中采用的保护气体为氮气。
退火处理的三个具体实施例
一个是，退火处理的温度为45(TC，退火时间为10分钟。 另一个是，退火处理的温度为60(TC，退火时间为10分钟。 再一个是，退火处理的温度为710'C，退火时间为8分钟。
'然后，在金纳米颗粒层上制作铝电极层。具体按照蒸镀A1 —涂胶一光刻的步骤进行， Al电极的厚度为2Mm。
在碳化硅层上淀积金纳米颗粒层之前首先对碳化硅层进行清洗，Hall测量碳化硅外延 层载流子的浓度p大于等于l. 33X 1017cm—3。
具体对碳化硅层进行清洗的方法包括以下步骤-
首先，将碳化硅层依次在无水乙醇一丙酮一三氯乙烯一丙酮一无水乙醇有机溶剂中煮 沸，之后用水冲洗干净；
然后，在比例为NH40H:H202:H20-1:1:5的溶液中煮沸5分钟，之后用水冲洗干净； 之后，在比例为HCL:H202:H2C^1:1:5的溶液中煮沸5分钟，用水冲洗干净，然后烘干。
下面通过实验的方法测量本发明的P型碳化硅器件和现有技术中的P型碳化硅器件的欧 姆接触性能，二者进行比较，说明本发明的优点。
实验用TLM (transfer length measurement)方法测量P型碳化硅器件的欧姆接触电
阻。
如图1所示，先制备成如图所示的TLM结构模板，接触电极的面积为100toX150Min，接
触电极的间距从左至右依次为5、 10、 15、 20、 25、 30和35Mra。
用TLM方法测量现有技术中的P型碳化硅器件和本发明的P型碳化硅器件不同接触间距
的I-V (电流一电压)特性曲线，接触间距分别为5、 10、 15、 20、 25、 30和35Mm。 如图2所示，现有技术中的P型碳化硅器件的I-V曲线呈现出不规则变化。 如图3所示，本发明的P型碳化硅器件的I-V曲线呈线性，表明为欧姆接触。 根据所测的I-V关系可看出，接触电阻随着间距的增加而增大，本发明的P型碳化硅器
件具有良好的欧姆特性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种P型碳化硅器件，包括碳化硅层、铝电极层，其特征在于，所述碳化硅层与铝电极层之间设有金纳米颗粒层。
2、 根据权利要求1所述的P型碳化硅器件，其特征在于，所述的金纳米颗粒层的厚度 为90 — 110纳米。
3、 根据权利要求2所述的P型碳化硅器件，其特征在于，所述的金纳米颗粒层的厚度 为100纳米。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的P型碳化硅器件，其特征在于，所述的铝电极层的厚 度为2微米。
5、 一种权利要求1至4所述的P型碳化硅器件的制作方法，其特征在于，包括 首先，在碳化硅层上淀积金纳米颗粒层，并进行退火处理；然后，在金纳米颗粒层上制作铝电极层。
6、 根据权利要求5所述的P型碳化硅器件的制作方法，其特征在于，所述的在碳化硅 层上淀积金纳米颗粒层采用溅射法。
7、 根据权利要求5或6所述的P型碳化硅器件的制作方法，其特征在于，所述的退火处 理的温度为450 710'C，退火时间为8 10分钟。
8、 根据权利要求7所述的P型碳化硅器件的制作方法，其特征在于，所述的退火处理 过程中釆用的保护气体为氮气。
9、 根据权利要求5所述的P型碳化硅器件的制作方法，其特征在于，在碳化硅层上淀 积金纳米颗粒层之前首先对碳化硅层进行清洗，且碳化硅外延层载流子的浓度大于等于 1. 33 X 1017cm—3。
10、 根据权利要求9所述的P型碳化硅器件的制作方法，其特征在于，对碳化硅层进行 清洗的方法包括以下步骤首先，将碳化硅层依次在无水乙醇一丙酮一三氯乙烯一丙酮一无水乙醇有机溶剂中煮 沸，之后用水冲洗干净；然后，在比例为NH40H:H202:H204:1:5的溶液中煮沸5分钟，之后用水冲洗干净； 之后，在比例为HCL:H202:H2(^1:1:5的溶液中煮沸5分钟，用水冲洗干净，然后烘干。
全文摘要
本发明公开了一种P型碳化硅器件及其制作方法，包括碳化硅层、铝电极层，碳化硅层与铝电极层之间设有金纳米颗粒层。首先，采用溅射法在碳化硅层上淀积金纳米颗粒层，厚度约为100纳米，并进行退火处理，退火处理的温度为450～710℃，退火时间为8～10分钟，保护气体为氮气；然后，在金纳米颗粒层上制作铝电极层，制作出的P型碳化硅器件具有较好的欧姆接触性能。
文档编号H01L21/28GK101369600SQ20071012030
公开日2009年2月18日 申请日期2007年8月15日 优先权日2007年8月15日
发明者姜岩峰 申请人:北方工业大学