本发明属于半导体器件领域，尤其涉及一种sic器件背面金属体系的制备方法。
背景技术：
sic是第三代半导体材料的核心之一，与si、gaas相比，sic具有间隙宽、热导率高，电子饱和迁移率大、化学稳定性好的优点，因此被用于制作高温、高频、抗辐射、大功率和高密度集成电子器件。目前sicjbs器件已经在电力电子领域得到广泛应用。
sicjbs器件中的欧姆接触是整个工艺中关键工艺之一，形成欧姆接触可以有效的减小导通电阻，减小大电流工作下的耗损。目前欧姆接触都是采用容易形成欧姆的金属ni。虽然ni容易与sic形成较好的欧姆接触，但是也存在问题。第一，因为ni与sic中的c原子进行置换，与si原子形成sixny，这样c元素就会大量存在于接触面与表面。第二、生成的欧姆接触接触面很粗糙。第三，在sixny内部形成孔洞，内部应力也存在问题。第四、欧姆形成完之后加厚金属之后，金属的粘附性很差，高温或者后续划片工艺会掉落，导致器件可靠性问题。由此可见，现有sic的背面金属体系是存在缺陷的。
技术实现要素：
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种sic器件背面金属体系的制备方法。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种sic器件背面金属体系的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)进行蒸发ni/ti/ni金属层前的处理，包括衬底圆片的牺牲氧化，牺牲氧化后的氢氟酸处理，背面打胶，盐酸处理；
(2)在衬底表面蒸发ni/ti/ni金属层；
(3)对衬底-金属层进行真空高温退火处理；
(4)溅射ag前的处理，包括缓冲氢氟酸处理，离子铣轰击金属表面；
(5)在退完火的欧姆金属上面，溅射ag。
步骤(1)具体包括：
s1：酸清衬底圆片表面；
s2：将衬底圆片放入高温炉进行牺牲氧化；
s3：然后把衬底圆片放入氢氟酸里进行处理，时间为30-60秒；
s4：衬底圆片放入打胶机里进行背面打胶处理，时间为120-300秒；
s5：再放入盐酸内进行浸泡，时间为30-60秒；
s6：高速旋转同时带加热n2去除衬底圆片上的水汽。
步骤(2)具体包括：
s1：衬底圆片放入真空蒸发台进行抽真空，机械泵抽真空到1.5e～2.5e-2torr，分子泵抽真空到1.0-2.0e-7torr；
s2：蒸发ni/ti/ni金属层，第一层ni采用一次蒸发，第二层ti采用一次蒸发，第三层ni分四次蒸发，ni/ti/ni的厚度分别为1000-3000a，2000-4000a和4000-8000a。
步骤(3)具体包括：
s1：进行抽真空处理，机械泵抽到1.5e～2.5e-2torr，分子泵抽到1.0-2.0e-5torr；
s2：采用恒定功率300-400w经过15-20秒加热升温到200-300℃；
s3：然后快速升温到设定温度550-650℃；
s4：再慢速升温以15-20℃每分钟到达900-1000℃；
s5：在900-1000℃的温度保温持续300-500秒；
s6：最后快速降温。
步骤(4)具体包括：
s1：把圆片放入氢氟酸腐蚀溶液里进行腐蚀，时间为30-60秒；
s2：高速旋转同时带加热n2去除水汽；
s3：腔体充ar，使腔室气压达到12mtorr；
s4：电极功率加大到300-500w，进行离子铣轰击金属表面。
步骤(5)具体包括：
s1：机械泵抽到1-5e-2mtorr，分子泵抽到工作真空1-5e-6mtorr；
s2：分四次溅射ag，金属ag的厚度为10000-15000a。
有益效果：本发明采用的ni/ti/ni混合金属组成，采用真空高温退火的方法得到孔洞率较小的欧姆接触，并且欧姆接触率达到与纯ni金属欧姆相当的水平，最后对合金欧姆进行离子铣工艺后，完成最后溅射金属ag工艺，提高了与后续金属的粘附性，同时简化了背面加厚金属的制备工艺。
附图说明
图1是sic器件背面金属体系的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1所示是本发明所述的sic器件背面金属体系的制备方法流程图，在sic衬底背面依次蒸发金属ni/ti/ni，并对衬底-金属层进行真空高温退火处理。在退完火的欧姆金属上面，溅射ag。蒸发ni/ti/ni之前处理包括：衬底圆片的牺牲氧化，牺牲氧化后的氢氟酸处理，背面打胶，盐酸处理。溅射ag之前的处理包括：缓冲氢氟酸处理，离子铣轰击金属表面。在整个处理过程中都采用高速旋转同时带加热n2的方法去除圆片上的水汽。本发明可应用于sic肖特基二极管的背面金属体系和sicmosfet的背面金属体系，以及其他类似于sic器件的背面金属体系的制备。
具体包括以下步骤：
步骤1：蒸发ni/ti/ni金属层之前的处理，包括：衬底圆片的牺牲氧化，牺牲氧化后的氢氟酸处理，背面打胶，盐酸处理。
s1：酸清洗衬底圆片表面；
s2：将衬底圆片放入高温炉进行牺牲氧化；
s3：然后把衬底圆片放入氢氟酸里进行处理，时间为30秒-60秒；
s4：衬底圆片放入打胶机里进行背面打胶处理，时间为120秒-300秒；
s5：再放入盐酸内进行浸泡，时间为30秒-60秒；
s6：高速旋转同时带加热n2去除衬底圆片上的水汽。
步骤2：在衬底表面蒸发ni/ti/ni金属层。
s1：衬底圆片放入真空蒸发台进行抽真空，机械泵抽真空到1.5e～2.5e-2torr，冷泵抽真空到1.0-2.0e-7torr；真空度到达1.0-2.0e-7torr；
s2：蒸发ni/ti/ni金属层，第一层ni采用一次蒸发所需厚度，第二层ti采用一次蒸发所需厚度，第三层ni采用分四次蒸发的方法。其中ni/ti/ni的厚度分别是：1000-3000a，2000-4000a和4000-8000a。
欧姆接触采用的ni/ti/ni金属欧姆主要是第一层ni与si反应，使得欧姆接触能够达到6×10-5ω·cm2，在sic背面形成良好的欧姆接触；第二层的ti能够有效吸附住ni与si反应跑出的c元素；第三层的厚ni把ti没有吸附住的c元素阻挡在界面处，同时减少空洞的数量，提高与后续金属的粘附性。
步骤3：对衬底-金属层进行真空高温退火处理。
s1：进行抽真空处理，机械泵抽到1.5e～2.5e-2torr，分子泵抽到1.0-2.0e-5torr；
s2：采用恒定功率升温，恒定功率300-400w经过15-20秒加热到200-300℃；
s3：然后快速升温到设定温度，经过15秒左右到达设定的550-650℃；
s4：再慢速升到最终温度，升温以15-20℃每分钟到达900-1000℃；
s5：进行一段时间的保温，在900-1000℃的温度持续300-500秒；
s6：最后快速降温。
步骤4：溅射ag之前的处理，包括：缓冲氢氟酸处理，离子铣轰击金属表面。
s1：采用缓冲氢氟酸腐蚀液，比例为nh4f：hf＝4：1，把圆片放入溶液里进行腐蚀，时间为30秒-60秒；
s2：高速旋转同时带加热n2去除水汽；
s3：圆片放入腔体充ar使腔室气压达到12mtorr；
s4：电极功率加大到300-500w，进行离子铣轰击金属表面。
步骤5：在退完火的欧姆金属上面，溅射ag。
s1：机械泵抽到1-5e-2mtorr，分子泵抽到工作真空1-5e-6mtorr；
s2：分四次溅射ag，金属ag的厚度为10000-15000a。
最后加厚金属只用到了金属ag，一方面是简化sic背面加厚金属的工艺过程，另一方面也减少工艺成本。