[发明专利]碳化硅晶片及其退火激活方法

说明书

本申请公开了一种碳化硅晶片及其退火激活方法，属于本申请涉及半导体器件制备领域。本申请提供的碳化硅晶片的退火激活方法，通过在碳化硅晶片的第一表面进行离子注入；在碳化硅晶片的第一表面进行镀膜，形成镀膜层；将所述碳化硅晶片的镀膜层与第一晶片的一侧表面贴合，得到贴合后的晶片；将所述贴合后的晶片进行退火处理；能够使得在高温退火处理时彼此贴合的晶片互相形成保护，减少高温退火处理对碳化硅晶片的影响，贴合面的镀膜在高温时发生熔融提高碳化硅晶片表面离子浓度。

技术领域

本申请涉及半导体器件制备领域，尤其涉及一种碳化硅晶片及其退火激活方法。

背景技术

碳化硅(SiC)器件具有良好的性能，使得它在电子器件领域得到了广泛的应用。在SiC器件制造工艺中，由于SiC中杂质极低的扩散常数，因此SiC无法像Si(硅)一样使用扩散工艺掺杂。离子注入技术是实现SiC掺杂的关键工艺，为了提高注入杂质的激活率，需要在离子注入后进行1600℃以上的激活退火。目前的工艺，即使在注入时加热(300℃～800℃)也不能将注入后激活退火温度降低至1600℃以下。

1600℃以上的极高温退火会带来SiC表面的原子析出以及迁移，会导致SiC以Si、Si₂C、SiC₂等形式析出在SiC晶片表面，导致退火后SiC晶片出现严重的表面粗糙化，影响SiC器件的性能。为了阻止碳化硅晶片表面硅的升华，在传统的碳化硅激活退火工艺中，在退火前在SiC晶片表面覆盖碳膜保护，退火后去掉碳膜。

然而，在实际工艺流程中，该工艺步骤繁琐，严重影响生产效率增，极大的增加了生产成本，且在退火后需使用O等离子设备去除碳膜，极易造成SiC表面的等离子损伤和不必要的氧化。

发明内容

本申请提出了一种碳化硅晶片及其退火激活方法，以解决碳化硅退火激活工艺中碳化硅晶片的保护，以及生产效率低下、成本高昂的问题。

为了实现上述目的，本申请采用了如下方案：

一方面，本申请实施例提供了一种碳化硅晶片的退火激活方法，所述方法包括：

在碳化硅晶片的第一表面进行离子注入；

在离子注入后的所述第一表面进行镀膜，形成镀膜层；

将所述碳化硅晶片具有所述镀膜层的一侧表面与第一晶片的一侧表面贴合，得到贴合后的晶片；

将所述贴合后的晶片进行退火处理。

可选的，所述在离子注入后的所述第一表面进行镀膜，形成镀膜层之后包括：

通过激光照射，增强所述碳化硅晶片的第一表面的离子浓度。

可选的，所述第一晶片为碳化硅晶片，所述第一晶片的一侧表面为经过离子注入的一侧表面。

可选的，所述将所述碳化硅晶片具有所述镀膜层的一侧表面与第一晶片的一侧表面贴合，还包括：

在所述碳化硅晶片的镀膜层与第一晶片经过离子注入的一侧表面之间插入至少一片第二晶片；

其中，若第二晶片多于一个，插入的第二晶片之间彼此表面贴合；

所述第二晶片的与所述碳化硅晶片的镀膜层相对的表面，与所述碳化硅晶片的镀膜层贴合；

所述第二晶片的与所述第一晶片经过离子注入的一侧表面相对的表面，与所述第一晶片经过离子注入的一侧表面贴合。

可选的，所述在离子注入后的所述第一表面进行镀膜，形成镀膜层，包括：

采用第一材料进行镀膜，所述第一材料包含所述碳化硅晶片离子注入的离子成分。

可选的，所述将所述贴合后的碳化硅晶片与第一晶片进行退火处理之后包括：