碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构及其形成方法与流程

本发明涉及半导体器件生产领域，特别是涉及一种碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构及其形成方法。

背景技术：

传统的sic-金属欧姆接触技术当中，对于n型sic-金属欧姆接触和p型sic-金属欧姆接触，一般均是采取分别的制作工艺来获取欧姆接触。举例来说对于n型sic与金属欧姆接触采用ni+ti合金、ti+ni合金、ni+nisi合金等；p型sic与金属欧姆接触采用ti+al+si合金、si+ni+au合金等。

但是，传统技术存在的缺点是n型sic与金属欧姆接触和p型sic与金属欧姆接触须分别做欧姆接触工艺且不易稳定控制，在做封装的时候与外电极连接还需要增加做加厚电极，这样就增加了电极欧姆连接的不稳定因素。

技术实现要素：

基于此，有必要针对不同掺杂类型sic需要分别做欧姆接触工艺、制作的sic-金属欧姆接触结构的稳定性低以及需额外加做电极等问题，提供一种碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构及其形成方法。

一种碳化硅衬底上形成欧姆接触结构的方法，包括：

提供具有外延层的碳化硅衬底；

在所述碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积具有预设厚度的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层。

在其中一个实施例中，所述碳化硅衬底需要金属化的表面为背面，在淀积金属层之前，所述方法还包括：

对碳化硅衬底的背面进行离子注入；

在预设环境下对进行离子注入后的所述碳化硅衬底进行退火；

对退火后的所述碳化硅衬底进行去损伤刻蚀以及采用质量分数为2.5％～15％的hf清洁处理。

在其中一个实施例中，所述离子注入的掺杂类型包括n型掺杂或p型掺杂。

在其中一个实施例中，所述离子注入后形成的重掺杂区深度小于300nm；所述掺杂类型为n型掺杂时的重掺杂区注入剂量范围为5*10¹⁴cm^-2～1*10¹⁶cm^-2，所述掺杂类型为p型掺杂时的重掺杂区注入剂量范围为1*10¹⁴cm^-2～5*10¹⁵cm^-2。

在其中一个实施例中，所述碳化硅衬底需要金属化的表面为正面，在淀积金属层之前，所述方法还包括：

在所述外延层的表面上光刻欧姆接触图形；

采用质量分数为2.5％～15％的hf对光刻后的所述外延层的表面进行清洁处理。

在其中一个实施例中，所述第一ni金属层的厚度为5nm～200nm；所述nisi合金层的厚度为50nm～150nm；所述第一ti金属层的厚度为30nm～100nm；所述第二ni金属层的厚度为50nm～800nm；所述第二ti金属层的厚度为5nm～100nm；所述表层金属层的厚度大于或等于50nm。

在其中一个实施例中，所述金属电极层为ag或al金属层。

在其中一个实施例中，所述碳化硅衬底上形成欧姆接触结构的方法还包括：在形成所述第一ti金属层后、淀积所述第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层前，在950℃～1250℃温度下使淀积后的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层形成合金；

采用质量分数为2.5％～15％的hf对所述合金层的表面进行清洁处理。

在其中一个实施例中，所述预设环境中的退火温度为1500℃～1800℃，在惰性气体保护氛围下进行。

一种碳化硅衬底上形成的金属欧姆接触结构，包括：

具有外延层的碳化硅衬底；

形成于所述碳化硅衬底表面的第一ni金属层；

形成于所述第一ni金属层上的nisi合金层；

形成于所述nisi合金层上的第一ti金属层；

形成于所述第一ti金属层上的第二ni金属层；

形成于所述第二ni金属层上的第二ti金属层；及

形成于所述第二ti金属层上的表层金属层。

上述碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构及其形成方法，通过独有的在碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层的工艺，使得本发明可以同时适用于n型和p型碳化硅衬底与金属欧姆接触。进一步地，通过附加高浓度注入掺杂工艺、表面处理工艺与合金工艺，使得制造出来的欧姆接触结构的金属与碳化硅之间的接触稳定性好，并且形成的欧姆接触结构的电阻低。更进一步地，因为增加了表层金属层，所以使得制造出来的欧姆接触结构可以直接做与外电极互联工艺，不需要额外做金属化，降低了工艺复杂程度。

附图说明

图1为一实施例中的碳化硅衬底上形成欧姆接触结构的形成方法流程图；

图2为图1中步骤s120的一具体形成方法流程图；

图3为另一实施例中的碳化硅衬底上形成欧姆接触结构的形成方法流程图；

图4为图3中步骤s350的一具体形成方法流程图；

图5为另一实施例中的碳化硅衬底上形成欧姆接触结构的形成方法流程图；

图6为图5中步骤s440的一具体形成方法流程图；

图7为一实施例中的碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构示意图；

图8为另一实施例中的碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构示意图。

附图标记说明：

11：碳化硅外延层；12：碳化硅衬底；13：第一ni金属层；14：nisi合金层；15：第一ti金属层；16：第二ni金属层；17：第二ti金属层；18：表层金属层；

21：碳化硅衬底；22：碳化硅外延层；23：第一ni金属层；24：nisi合金层；25：第一ti金属层；26：第二ni金属层；27：第二ti金属层；28：表层金属层。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

请参照图1，为一实施例中的碳化硅衬底上形成欧姆接触结构的形成方法流程图。该方法包括以下步骤s110～s140。

步骤s110：提供具有外延层的碳化硅衬底。

作为第三代半导体材料，碳化硅具有高的禁带宽度(2.4ev～3.3ev)、高的热导率(5w·cm^-1k^-1～7w·cm^-1k^-1)、高的临界击穿电场(>2*10⁶v·cm^-1)、与硅相当的电子迁移率、化学性质稳定、高硬度、耐摩擦以及抗辐射等一系列的优点，在高温、高频、大功率等方面有着广泛的应用。提供的碳化硅衬底可以选择4h-sic，也可以选择6h-sic，还可以选择3c-sic，优选地，碳化硅衬底选择4h-sic。

具体地，在一个实施例中，在表面经过细致加工后的碳化硅衬底上，沿着原来的结晶轴方向生长一层导电类型、电阻率、厚度和晶格结构完整性都符合要求的与衬底材料相同的新的碳化硅层作为外延层。

步骤s120：在所述碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积具有预设厚度的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层。

具体地，在一个实施例中，在碳化硅衬底表面采用真空电子束蒸发的方法依次淀积5nm～200nm的第一ni金属层、50nm～150nm的nisi合金层以及30nm～100nm的第一ti金属层。在第一ti金属层的表面继续依次淀积50nm～800nm的第二ni金属层、5nm～100nm的第二ti金属层以及大于或等于50nm的表层金属层。表层金属层可以是ag或al金属层，当然还可以是其他的金属层，例如可以选取热惰性金属，举例来说，可以是au金属层、pt金属层等。热惰性金属是指在不高于1000℃高温下能保持化学稳定性而不与空气中的物质反应，同时还能保持一定机械强度的金属。这里优选的表层金属层为ag或al金属层。这里的淀积金属层的方法还可以是射频磁控溅射技术、热蒸发等。当然，作为优选地，这里采用电子束蒸发的方法来淀积金属层。

作为优选地方式，在淀积第二ni金属层之前，还可以再淀积5nm～100nm的ti金属层，这样可以补偿在对第一ti金属层进行相应处理后给其厚度造成的损失。

本发明采用nisi合金以及ag或al金属来配合着ni和ti使用，可以使得制作出来的碳化硅衬底与金属欧姆接触结构的热稳定性更高、同时符合电阻低的要求。

请参阅图2，该步骤还可以包括：s121～s124。

步骤s121：在所述碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积具有预设厚度的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层。

具体地，在一个实施例中，在碳化硅衬底表面采用真空电子束蒸发的方法依次淀积5nm～200nm的第一ni金属层、50nm～150nm的nisi合金层以及30nm～100nm的第一ti金属层。这里的淀积金属层的方法还可以是射频磁控溅射技术、热蒸发等。当然，作为优选地，这里采用电子束蒸发的方法来淀积金属层。

步骤s122：在形成所述第一ti金属层后、淀积所述第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层前，在950℃～1250℃温度下使淀积后的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层形成合金。

具体地，在一个实施例中，在形成所述第一ti金属层后、淀积所述第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层前，将碳化硅衬底置于950℃～1250℃温度下使淀积后的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层形成合金。形成合金的目的是为了增强碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的稳定性。

步骤s123：采用质量分数为2.5％～15％的hf对所述合金的表面进行清洁处理。

具体地，在一个实施例中，在形成合金之后，采用质量分数为2.5％～15％的hf对所述合金的表面进行清洁处理。当然，这里还可以采取其他的试剂进行清洁处理，这里不对此进行限定。

步骤s124：在清洁后的所述合金的表面继续淀积第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层。

具体地，在一个实施例中，在清洁后的合金的表面继续依次淀积50nm～800nm的第二ni金属层、5nm～100nm的第二ti金属层以及大于或等于50nm的表层金属层。

作为优选地方式，在淀积第二ni金属层之前，还可以再淀积5nm～100nm的ti金属层，这样可以补偿在形成合金以及清洁处理之后对合金层的厚度造成的损失。表层金属层可以是ag或al金属层，当然还可以是其他的金属层，例如可以选取热惰性金属，举例来说，可以是au金属层、pt金属层等。热惰性金属是指在不高于1000℃高温下能保持化学稳定性而不与空气中的物质反应，同时还能保持一定机械强度的金属。这里优选的表层金属层为ag或al金属层。

上述实施例通过独有的在碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层的工艺，使得本发明可以同时适用于n型和p型碳化硅衬底与金属欧姆接触。使得在碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的比接触电阻率为0.8*10^-5ω·cm²～2.5*10^-5ω·cm²。进一步地，通过附加高浓度注入掺杂工艺、表面处理工艺与合金工艺，使得制造出来的欧姆接触结构的金属与碳化硅之间的接触稳定性好，并且形成的欧姆接触结构的电阻低。更进一步地，因为增加了表层金属层，所以使得制造出来的欧姆接触结构可以直接做与外电极互联工艺，不需要额外做金属化，降低了工艺复杂程度。

请参照图3，为另一实施例中的碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的形成方法流程图。可以包括步骤s310～s350：

步骤s310：提供具有外延层的碳化硅衬底。

作为第三代半导体材料，碳化硅具有高的禁带宽度(2.4ev～3.3ev)、高的热导率(5w·cm^-1k^-1～7w·cm^-1k^-1)、高的临界击穿电场(>2*10⁶v·cm^-1)、与硅相当的电子迁移率、化学性质稳定、高硬度、耐摩擦以及抗辐射等一系列的优点，在高温、高频、大功率等方面有着广泛的应用。提供的碳化硅衬底可以选择4h-sic，也可以选择6h-sic，还可以选择3c-sic，优选地，碳化硅衬底选择4h-sic。

具体地，在一个实施例中，在表面经过细致加工的碳化硅衬底上，沿着原来的结晶轴方向生长一层导电类型、电阻率、厚度和晶格结构完整性都符合要求的与衬底材料相同的新的碳化硅层作为外延层。

在需要金属化的表面为碳化硅衬底的背面的时候，在淀积金属层之前，该方法之前还可以包括：

步骤s320：对碳化硅衬底的背面进行离子注入。

具体地，在一个实施例中，可以采用脉冲激光沉积法在碳化硅衬底的背面上进行注入氮或者磷而形成n型掺杂，根据实际需要离子注入的剂量范围可选地在5*10¹⁴cm^-2～1*10¹⁶cm^-2，离子注入之后形成的重掺杂区深度小于300nm。还可以采用同样的方法在碳化硅衬底的背面进行注入铝或者硼而形成p型掺杂，根据实际需要离子注入的剂量范围可选地在1*10¹⁴cm^-2～5*10¹⁵cm^-2，离子注入之后形成的重掺杂区深度小于300nm。

步骤s330：在预设环境下对进行离子注入后的所述碳化硅衬底进行退火。

具体地，在一个实施例中，将碳化硅衬底置入快速热退火炉中，使退火炉内的温度为1500℃～1800℃，并且处于惰性气体保护的环境下将进行离子注入后的碳化硅衬底进行退火处理，退火的方式不仅限于退火炉退火，也可以是快速退火，也可以是激光退火。示例性地，惰性气体可以为氩气。这里进行退火的目的是使离子注入区活化。

步骤s340：对退火后的所述碳化硅衬底进行去损伤刻蚀以及采用质量分数为2.5％～15％的hf清洁处理。

具体地，在一个实施例中，因为在离子注入的时候会在晶体中引入晶格损伤，并且会使得杂质失去电活性，所以需要对退火后的碳化硅衬底的背面进行去损伤刻蚀处理，例如，可以采用boe缓冲液刻蚀掉欧姆接触部分碳化硅上的二氧化硅。在刻蚀处理完成之后，可以采用质量分数为2.5％～15％的hf清洁处理。当然，这里还可以采取其他的试剂进行清洁处理，这里不对此进行限定。

步骤s350：在所述碳化硅衬底的背面依次淀积具有预设厚度的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层。

具体地，在一个实施例中，在碳化硅衬底的背面采用真空电子束蒸发的方法依次淀积5nm～200nm的第一ni金属层、50nm～150nm的nisi合金层以及30nm～100nm的第一ti金属层。在第一ti金属层的表面继续依次淀积50nm～800nm的第二ni金属层、5nm～100nm的第二ti金属层以及大于或等于50nm的表层金属层。作为优选地方式，在淀积第二ni金属层之前，还可以再淀积5nm～100nm的ti金属层，这样可以补偿在对第一ti金属层进行相应处理之后给其厚度造成的损失。表层金属层可以是ag或al金属层，当然还可以是其他的金属层，例如可以选取热惰性金属，举例来说，可以是au金属层、pt金属层等。热惰性金属是指在不高于1000℃高温下能保持化学稳定性而不与空气中的物质反应，同时还能保持一定机械强度的金属。这里优选的表层金属层为ag或al金属层。这里的淀积金属层的方法还可以是射频磁控溅射技术、热蒸发等。当然，作为优选地，这里采用电子束蒸发的方法来淀积金属层。

请参阅图4，该步骤还可以包括：s351～s354。

步骤s351：在所述碳化硅衬底的背面依次淀积具有预设厚度的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层。

具体地，在一个实施例中，在碳化硅衬底的背面采用真空电子束蒸发的方法依次淀积5nm～200nm的第一ni金属层、50nm～150nm的nisi合金层以及30nm～100nm的第一ti金属层。这里的淀积金属层的方法还可以是射频磁控溅射技术、热蒸发等。当然，作为优选地，这里采用电子束蒸发的方法来淀积金属层。

步骤s352：在形成所述第一ti金属层后、淀积所述第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层前，在950℃～1250℃温度下使淀积后的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层形成合金。

具体地，在一个实施例中，在形成所述第一ti金属层后、淀积所述第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层前，将碳化硅衬底置于950℃～1250℃温度下使淀积后的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层形成合金。形成合金的目的是为了增强碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的稳定性。

步骤s353：采用质量分数为2.5％～15％的hf对所述合金的表面进行清洁处理。

具体地，在一个实施例中，在形成合金之后，采用质量分数为2.5％～15％的hf对所述合金的表面进行清洁处理。当然，这里还可以采取其他的试剂进行清洁处理，这里不对此进行限定。

步骤s354：在清洁后的所述合金的表面继续淀积第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层。

具体地，在一个实施例中，在清洁后的合金的表面继续依次淀积50nm～800nm的第二ni金属层、5nm～100nm的第二ti金属层以及大于或等于50nm的表层金属层。

作为优选地方式，在淀积第二ni金属层之前，还可以再淀积5nm～100nm的ti金属层，这样可以补偿在形成合金以及清洁处理之后对合金层的厚度造成的损失。表层金属层可以是ag或al金属层，当然还可以是其他的金属层，例如可以选取热惰性金属，举例来说，可以是au金属层、pt金属层等。热惰性金属是指在不高于1000℃高温下能保持化学稳定性而不与空气中的物质反应，同时还能保持一定机械强度的金属。这里优选的表层金属层为ag或al金属层。

上述实施例，通过在具有外延层的碳化硅衬底背面进行离子注入以及表面处理工艺，再加上独有的在碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及ag或al金属层的工艺，使得本发明可以同时适用于n型和p型碳化硅衬底与金属欧姆接触。使得在碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的比接触电阻率为0.8*10^-5ω·cm²～2.5*10^-5ω·cm²。进一步地，通过附加高浓度注入掺杂工艺、表面处理工艺与合金工艺，使得制造出来的欧姆接触结构的金属与碳化硅之间的接触稳定性好，并且形成的欧姆接触结构的电阻低。更进一步地，因为增加了表层金属层，所以使得制造出来的欧姆接触结构可以直接做与外电极互联工艺，不需要额外做金属化，降低了工艺复杂程度。

请参照图5，为另一实施例中的碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的形成方法流程图。可以包括步骤s410～s440：

步骤s410：提供具有外延层的碳化硅衬底。

具体地，在一个实施例中，在表面经过细致加工的碳化硅衬底上，沿着原来的结晶轴方向生长一层导电类型、电阻率、厚度和晶格结构完整性都符合要求的与衬底材料相同的新的碳化硅层作为外延层。提供的碳化硅衬底可以选择4h-sic，也可以选择6h-sic，还可以选择3c-sic，优选地，碳化硅衬底选择4h-sic。

具体地，在一个实施例中，在表面经过细致加工的碳化硅衬底上，沿着原来的结晶轴方向生长一层导电类型、电阻率、厚度和晶格结构完整性都符合要求的与衬底材料相同的新的碳化硅层作为外延层。

具体地，在一个实施例中，在需要金属化的表面为碳化硅衬底的正面的时候，在淀积金属层之前，该方法还可以包括：

步骤s420：在所述外延层的表面上光刻欧姆接触图形。

将碳化硅衬底具有外延层的一面置于旋涂仪中旋涂上一层均匀的光刻胶，之后将旋涂好的光刻胶的碳化硅衬底在90℃条件下烘烤3分钟，然后将光刻版贴在其表面，进行曝光，然后放在显影液中进行显影操作，在碳化硅衬底具有外延层的表面进行光刻以制作出预期的欧姆接触电极图案。

步骤s430：采用质量分数为2.5％～15％的hf对光刻后的所述外延层的表面进行清洁处理。

具体地，在一个实施例中，将光刻好的碳化硅衬底进行清洁处理，这里可以采用质量分数为2.5％～15％的hf对光刻后的所述外延层的表面进行清洁处理。

步骤s440：在所述外延层的表面依次淀积具有预设厚度的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层。

具体地，在一个实施例中，将清洁完成的碳化硅衬底置于真空电子束蒸发设备中，生长室真空抽至3*10^-4pa，在碳化硅衬底的正面采用真空电子束蒸发的方法依次淀积5nm～200nm的第一ni金属层、50nm～150nm的nisi合金层以及30nm～100nm的第一ti金属层。在第一ti金属层的表面继续依次淀积50nm～800nm的第二ni金属层、5nm～100nm的第二ti金属层以及大于或等于50nm的表层金属层。作为优选地方式，在淀积第二ni金属层之前，还可以再淀积5nm～100nm的ti金属层，这样可以补偿在对第一ti金属层进行相应的处理之后给其厚度造成的损失。表层金属层可以是ag或al金属层，当然还可以是其他的金属层，例如可以选取热惰性金属，举例来说，可以是au金属层、pt金属层等。热惰性金属是指在不高于1000℃高温下能保持化学稳定性而不与空气中的物质反应，同时还能保持一定机械强度的金属。这里优选的表层金属层为ag或al金属层。这里的淀积金属层的方法还可以是射频磁控溅射技术、热蒸发等。当然，作为优选地，这里采用电子束蒸发的方法来淀积金属层。

请参阅图6，该步骤还可以包括：s441～s444。

步骤s441：在所述外延层的表面依次淀积具有预设厚度的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层。

具体地，在一个实施例中，在碳化硅衬底具有外延层的一面采用真空电子束蒸发的方法依次淀积5nm～200nm的第一ni金属层、50nm～150nm的nisi合金层以及30nm～100nm的第一ti金属层。这里的淀积金属层的方法还可以是射频磁控溅射技术、热蒸发等。当然，作为优选地，这里采用电子束蒸发的方法来淀积金属层。

步骤s442：在形成所述第一ti金属层后、淀积所述第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层前，在950℃～1250℃温度下使淀积后的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层形成合金。

具体地，在一个实施例中，在形成所述第一ti金属层后、淀积所述第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层前，将碳化硅衬底置于950℃～1250℃温度下使淀积后的第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层形成合金。形成合金的目的是为了增强碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的稳定性。

步骤s443：采用质量分数为2.5％～15％的hf对所述合金的表面进行清洁处理。

具体地，在一个实施例中，在形成合金之后，采用质量分数为2.5％～15％的hf对所述合金的表面进行清洁处理。当然，这里还可以采取其他的试剂进行清洁处理，这里不对此进行限定。

步骤s444：在清洁后的所述合金的表面继续淀积第二ni金属层、第二ti金属层以及表层金属层。

具体地，在一个实施例中，在清洁后的合金的表面继续依次淀积50nm～800nm的第二ni金属层、5nm～100nm的第二ti金属层以及大于或等于50nm的表层金属层。

作为优选地方式，在淀积第二ni金属层之前，还可以再淀积5nm～100nm的ti金属层，这样可以补偿在光刻、形成合金以及清洁处理之后对合金层的厚度造成的损失。表层金属层可以是ag或al金属层，当然还可以是其他的金属层，例如可以选取热惰性金属，举例来说，可以是au金属层、pt金属层等。热惰性金属是指在不高于1000℃高温下能保持化学稳定性而不与空气中的物质反应，同时还能保持一定机械强度的金属。这里优选的表层金属层为ag或al金属层。

上述实施例通过在具有外延层的碳化硅衬底正面进行图形转移以及表面处理工艺，再加上独有的在碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及ag或al金属层的工艺，使得本发明可以同时适用于n型和p型碳化硅衬底与金属欧姆接触。使得在碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的比接触电阻率为0.8*10^-5ω·cm²～2.5*10^-5ω·cm²。进一步地，通过附加高浓度注入掺杂工艺、表面处理工艺与合金工艺，使得制造出来的欧姆接触结构的金属与碳化硅之间的接触稳定性好，并且形成的欧姆接触结构的电阻低。更进一步地，因为增加了表层金属层，所以使得制造出来的欧姆接触结构可以直接做与外电极互联工艺，不需要额外做金属化，降低了工艺复杂程度。

示例性地，本发明还提供一种可同时在碳化硅衬底的正面和背面进行金属化以形成欧姆接触结构的方法。可以包括：提供具有外延层的碳化硅衬底，这里的具有外延层的碳化硅衬底器件的形成以及具体的表面处理方法可以和之前的实施例中采取同样的处理方式，这里就不再过多的赘述。

下面阐述一下具体方法：首先，在碳化硅衬底的背面采用电子束蒸发的方法依次淀积5nm～200nm的第一ni金属层、50nm～150nm的第一nisi合金层以及30nm～100nm的第一ti金属层；其次，对碳化硅衬底具有外延层的一面进行接触孔光刻处理，具体的处理方法可以参照前面实施例中的光刻方法，这里采用的光刻胶为负性胶；然后，在光刻后的碳化硅衬底具有外延层的一面上采用电子束蒸发方法依次淀积5nm～200nm的第二ni金属层、50nm～150nm的第二nisi合金层以及30nm～100nm的第二ti金属层；再者，将淀积完毕之后的碳化硅衬底自然冷却，然后浸入丙酮中，将不需要淀积的金属部分和负性胶剥离；然后，在950℃～1250℃温度下使淀积后的第一ni金属层、第一nisi合金层、第一ti金属层在碳化硅衬底的背面上形成第一合金层，使第二ni金属层、第二nisi合金层、第二ti金属层在碳化硅衬底具有外延层的一面上形成第二合金层；然后，采用表面清洁工艺，具体地，可以采用质量分数为2.5％～15％的hf来分别对第一合金层的表面和第二合金层的表面进行清洁处理；其次，采用电子束蒸发的方法在第二合金层上继续依次淀积50nm～800nm的第三ni金属层、5nm～100nm的第三ti金属层以及大于或等于50nm的第一表层金属层。

作为优选地方式，在淀积第三ni金属层之前，还可以再淀积5nm～100nm的ti金属层，这样可以补偿在光刻、形成合金以及清洁处理的过程中对第二合金层的的厚度造成的损失。

表层金属层可以是ag或al金属层，在淀积完成之后，再对其进行一次光刻处理，使淀积之后的金属层之间实现互连；然后，在第一合金层的表面继续依次淀积50nm～800nm的第四ni金属层、5nm～100nm的第四ti金属层以及大于或等于50nm的第二表层金属层以制备欧姆接触电极，其中，表层金属层可以是ag或al金属层，也可以是其他的金属层，例如可以选取热惰性金属，举例来说，可以是au金属层、pt金属层等。热惰性金属是指在不高于1000℃高温下能保持化学稳定性而不与空气中的物质反应，同时还能保持一定机械强度的金属。这里优选地表层金属层选择ag或al金属层。

上述实施例通过同时碳化硅衬底的背面以及具有外延层的一面进行金属化处理，再加上独有的在碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及ag或al金属层的工艺，使得本发明可以同时适用于n型和p型碳化硅衬底与金属欧姆接触。使得在碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的比接触电阻率为0.8*10^-5ω·cm²～2.5*10^-5ω·cm²。进一步地，通过附加高浓度注入掺杂工艺、表面处理工艺与合金工艺，使得制造出来的欧姆接触结构的金属与碳化硅之间的接触稳定性好，并且形成的欧姆接触结构的电阻低。更进一步地，因为增加了表层金属层，所以使得制造出来的欧姆接触结构可以直接做与外电极互联工艺，不需要额外做金属化，降低了工艺复杂程度。

请继续参照图4，为一实施例中的碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的示意图。一种碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构，可以包括：碳化硅外延层11，碳化硅衬底12，第一ni金属层13，nisi合金层14，第一ti金属层15，第二ni金属层16，第二ti金属层17以及表层金属层18。其中，碳化硅外延层11形成于碳化硅衬底12的正面；通过真空电子束蒸发的方法在碳化硅衬底12的背面淀积5nm～200nm的第一ni金属层13；在第一ni金属层13上淀积50nm～150nm的nisi合金层14；在nisi合金层14上淀积30nm～100nm的第一ti金属层15；在第一ti金属层15上淀积50nm～800nm的第二ni金属层16；在第二ni金属层16上淀积5nm～100nm的第二ti金属层17；在第二ti金属层17上淀积大于或等于50nm的表层金属层18，表层金属层18可以是ag或al金属层。

上述实施例中通过在碳化硅衬底的背面形成欧姆接触结构，再加上独有的在碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及ag或al金属层的工艺，使得本发明可以同时适用于n型和p型碳化硅衬底与金属欧姆接触。进一步地，通过附加高浓度注入掺杂工艺、表面处理工艺与合金工艺，使得制造出来的欧姆接触结构的金属与碳化硅之间的接触稳定性好，并且形成的欧姆接触结构的电阻低。更进一步地，因为增加了表层金属层，所以使得制造出来的欧姆接触结构可以直接做与外电极互联工艺，不需要额外做金属化，降低了工艺复杂程度。

请继续参照图5，为另一实施例中的碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构的示意图。一种碳化硅衬底上形成的欧姆接触结构，可以包括：碳化硅衬底21，碳化硅外延层22，第一ni金属层23，nisi合金层24，第一ti金属层25，第二ni金属层26，第二ti金属层27以及表层金属层28。其中，碳化硅外延层22形成于碳化硅衬底21的正面；通过真空电子束蒸发的方法在碳化硅衬底外延层22上淀积5nm～200nm的第一ni金属层23；在第一ni金属层23上淀积50nm～150nm的nisi合金层24；在nisi合金层24上淀积30nm～100nm的第一ti金属层25；在第一ti金属层25上淀积50nm～800nm的第二ni金属层26；在第二ni金属层26上淀积5nm～100nm的第二ti金属层27；在第二ti金属层27上淀积大于或等于50nm的表层金属层28，表层金属层可以是ag或al金属层。

上述实施例中通过在碳化硅衬底外延层的表面上形成欧姆接触结构，再加上独有的在碳化硅衬底需要金属化的表面依次淀积第一ni金属层、nisi合金层、第一ti金属层、第二ni金属层、第二ti金属层以及ag或al金属层的工艺，使得本发明可以同时适用于n型和p型碳化硅衬底与金属欧姆接触。进一步地，通过附加高浓度注入掺杂工艺、表面处理工艺与合金工艺，使得制造出来的欧姆接触结构的金属与碳化硅之间的接触稳定性好，并且形成的欧姆接触结构的电阻低。更进一步地，因为增加了表层金属层，所以使得制造出来的欧姆接触结构可以直接做与外电极互联工艺，不需要额外做金属化，降低了工艺复杂程度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。