本发明涉及半导体器件,具体涉及了一种氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法。
背景技术:
1、欧姆接触主要形成氮化镓半导体器件源极和漏极的电极,其性能的优劣将直接影响器件的直流和微波特性,直流特性如源漏电流、膝点电压、势垒特性等,微波特性如输出功率、噪声频率特性、热稳定性等。
2、为提高欧姆接触效果,在半导体材料表面利用光刻工艺进行掺杂离子注入,经快速退火后,形成均匀分布的注入层,随后进行金属电极的沉积和热处理。该方法形成的欧姆接触表面金属颗粒度、粗糙度较低,平整性好。由于离子注入工艺的引入,半导体材料的掺杂均匀性好,可以精确控制杂质的掺杂含量,退火温度低,因此能够形成更加良好的欧姆接触。但是,当离子注入工艺的能量、剂量等出现异常时,离子注入外延材料中的深度将发生变化,导致欧姆接触电阻偏大,器件的性能不佳。
技术实现思路
1、发明目的:本发明提供了一种分析方法来解决氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析问题。
2、技术方案:本发明提出的一种氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,包括如下步骤:
3、a.将氮化镓器件置于氢氟酸和氟化铵混合溶液中浸泡;
4、b.将氮化镓器件置于硝酸和盐酸混合溶液中浸泡;
5、c.对氮化镓器件进行超纯水清洗和甩干处理;
6、d.在氮化镓器件欧姆接触区域,采用聚焦离子束切割和抛光制备样品剖面;
7、e.将氮化镓器件置于磷酸溶液中浸泡;
8、f.取出样品清洗、烘干;
9、g.观察器件经过处理的剖面。
10、优选地,氮化镓器件包括衬底、外延层、源极、漏极、栅极、场板以及钝化层,其中氮化镓器件衬底为碳化硅或者硅。
11、优选地,氮化镓器件外延层结构由下至上依次为氮化铝、氮化镓、铝镓氮。
12、优选地,步骤(a)中氢氟酸和氟化铵混合液的体积比为3:1~6:1,浸泡时间为1分钟~20分钟。
13、优选地,步骤(a)是为了去除氮化镓器件表面钝化层。
14、优选地,步骤(b)中硝酸和盐酸混合液的体积比为2:1~5:1,浸泡时间为30秒~20分钟。
15、优选地,步骤(b)是为了去除氮化镓器件表面金属。
16、优选地,步骤(d)中样品剖面位于源极、漏极下方,且剖面垂直深度达到衬底。
17、优选地,步骤(e)中磷酸溶液为磷酸和水的混合液,体积比为1:1~1:10,浸泡时间为5秒~5分钟。
18、优选地,步骤(g)中观察样品剖面中离子注入区域和非注入区域交界面处所形成的轮廓深度和宽度是否达到预设值。
19、有益效果:本发明提供了一种氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,由于离子注入区域和非注入区域的腐蚀速率不同,在两个区域交界面处将形成轮廓,对样品剖面分析能够观察到器件离子注入的深度,从而判断离子注入工艺异常,解决氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析问题。
1.一种氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,氮化镓器件包括衬底、外延层、源极、漏极、栅极、场板以及钝化层,其中氮化镓器件衬底为碳化硅或者硅。
3.根据权利要求2所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,氮化镓器件外延层结构由下至上依次为氮化铝、氮化镓、铝镓氮。
4.根据权利要求1所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,步骤(a)中氢氟酸和氟化铵混合液的体积比为3:1~6:1,浸泡时间为1分钟~20分钟。
5.根据权利要求1所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,步骤(a)是为了去除氮化镓器件表面钝化层。
6.根据权利要求1所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,步骤(b)中硝酸和盐酸混合液的体积比为2:1~5:1,浸泡时间为30秒~20分钟。
7.根据权利要求1所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,步骤(b)是为了去除氮化镓器件表面金属。
8.根据权利要求1所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,步骤(d)中样品剖面位于源极、漏极下方,且剖面垂直深度达到衬底。
9.根据权利要求1所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,步骤(e)中磷酸溶液为磷酸和水的混合液,体积比为1:1~1:10,浸泡时间为5秒~5分钟。
10.根据权利要求1所述的氮化镓器件欧姆接触不良的失效分析方法,其特征在于,步骤(g)中观察样品剖面中离子注入区域和非注入区域交界面处所形成的轮廓深度和宽度是否达到预设值。