[发明专利]碳化硅欧姆接触结构的形成方法及MOS晶体管的制备方法

说明书

本发明涉及一种碳化硅欧姆接触结构的形成方法及MOS晶体管的制备方法。一种碳化硅欧姆接触结构的形成方法，包括：提供表面具有碳化硅(SiC)层的半导体结构；在所述碳化硅层注入重离子，使表面形成非晶层；然后在所述非晶层的表面沉积金属层；进行退火处理，退火温度为400～1000℃。本发明能促进金属硅化反应的进行，也有利于掺杂杂质在更低温度下激活，从而大幅降低欧姆接触结构的电阻率。

技术领域

本发明涉及技术领域，特别涉及一种碳化硅欧姆接触结构的形成方法及 MOS晶体管的制备方法。

背景技术

碳化硅(SiC)材料具有宽带隙、高本征温度、高热导、高绝缘强度(比硅高一个数量级)等优点，因此作为一种优越的材料被应用在航空航天、雷达与通信领域，特别是在高温、强酸强碱和辐射等极端环境下，SiC器件也越来越发挥着重要作用。

要提高SiC器件的性能，获得低的欧姆接触电阻率(specific contactresistivity, ρ_c)至关重要，从而提成器件电流驱动的能力。减小ρ_c的主要方法有降低肖特基势垒高度、提高半导体表面掺杂浓度、减小金属与SiC接触界面的粗糙度等。

然而，由于一般杂质在SiC中的扩散系数比较小，对SiC不宜采用扩散掺杂，只能采用离子注入或者外延控制掺杂。在SiC的离子注入中，注入晶格和杂质处于未激活状态的情况比较严重，往往要在相当高的衬底温度下进行，并在更高的温度下退火。

为此，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳化硅欧姆接触结构的形成方法，该方法能促进金属硅化反应的进行，也有利于掺杂杂质在更低温度下激活，从而大幅降低欧姆接触结构的电阻率。

本发明的另一目的在于提供一种MOS场效应晶体管的制备方法，其利用上述碳化硅欧姆接触结构的形成方法制作源漏极及其接触结构，解决了现有碳化硅晶体管接触电阻率高的问题。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种碳化硅欧姆接触结构的形成方法，包括：

提供表面具有碳化硅(SiC)层的半导体结构；

在所述碳化硅层注入重离子，使表面形成非晶层；

然后在所述非晶层的表面沉积金属层；

进行退火处理，退火温度为400～1000℃。

其中，所述重离子为质量数大于等于硅的元素离子，所述注入重离子的条件为：能量1keV-1MeV，剂量1e14cm^-2-1e17cm^-2。

一种MOS场效应晶体管的制备方法，包括：

提供表面具有碳化硅层的半导体结构，并且在所述碳化硅层划分出源极区域和漏极区域；

对所述源极区域和/或所述漏极区域进行以下处理：

向区域内的碳化硅层注入重离子，使表面形成非晶层；其中，所述重离子为质量数大于等于硅的元素离子，所述注入重离子的条件为：能量1keV-1MeV，剂量1e14cm^-2-1e17cm^-2；

继续注入N型或P型掺杂离子；

之后在所述非晶层的表面沉积金属层；

最后进行退火处理，退火温度为400～1000℃。

一种MOS场效应晶体管的制备方法，包括：

提供表面具有碳化硅层的半导体结构，并且在所述碳化硅层划分出源极区域和漏极区域；