一種iii族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件低溫歐姆接觸制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種III族氮化物電子器件溫度低于800°c的低溫歐姆接觸的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]III族氮化物寬禁帶半導(dǎo)體是當(dāng)前射頻微波功放和功率電子應(yīng)用的熱門候選之一。目前III族氮化物電子器件的歐姆接觸主要利用快速熱退火方法在高溫下實(shí)現(xiàn)的，退火溫度一般高于800°c，屬于高溫退火技術(shù)。高于800°C的高溫退火一般會造成III族氮化物表面退化，從而產(chǎn)生更多的表面態(tài)，直接影響器件的動態(tài)特性和功率輸出能力。因此，研發(fā)III族氮化物電子器件的低溫歐姆接觸工藝，即低于800°c的低溫歐姆接觸工藝，是提高111族氮化物功率電子器件性能和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作方法，以降低歐姆接觸電阻，解決高溫退火造成的III族氮化物表面退化，產(chǎn)生更多的表面態(tài)，進(jìn)而影響器件的動態(tài)特性和功率輸出能力的問題。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作方法，該方法包括:在III族氮化物歐姆接觸區(qū)域注入N型雜質(zhì)；在注入N型雜質(zhì)的III族氮化物歐姆接觸區(qū)域之上淀積歐姆金屬；采用微波退火技術(shù)在低溫下實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。
[0007]上述方案中，所述在III族氮化物歐姆接觸區(qū)域注入N型雜質(zhì)，是Si元素、Ge元素，Se元素、或者是S1、Ge或Se元素與N元素的共摻注入。
[0008]上述方案中，所述淀積歐姆金屬的步驟中，所述歐姆金屬是含金多層金屬，或者是無金多層金屬。所述含金多層金屬為Ti/Al/Ni/Au結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Mo/Au結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Pt/Au結(jié)構(gòu)和Ti/Al/Ti/Au結(jié)構(gòu)中任何一種結(jié)構(gòu)；所述無金多層金屬為Ti/Al結(jié)構(gòu)，Ti/Al/ff結(jié)構(gòu)，Ti/Al/TiN 結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Ti/TiN 結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Ni/Ta/Cu/Ta 結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Ni/Pt 結(jié)構(gòu)，Ta/Al/Ta結(jié)構(gòu)和Ta/Ti/Al/Ti/TiN結(jié)構(gòu)中的任何一種結(jié)構(gòu)。
[0009]上述方案中，所述采用微波退火技術(shù)在低溫下實(shí)現(xiàn)歐姆接觸，是利用微波退火技術(shù)在低于800°C的低溫條件下實(shí)現(xiàn)III族氮化物N型雜質(zhì)的低溫激活，形成N++摻雜。
[0010]上述方案中，在III族氮化物歐姆接觸區(qū)域注入N型雜質(zhì)之后，該方法還包括??采用微波退火技術(shù)激活注入的N型雜質(zhì)。所述采用微波退火技術(shù)激活注入的N型雜質(zhì)，是利用微波退火技術(shù)在低于800°C的低溫條件下實(shí)現(xiàn)N型雜質(zhì)的低溫激活，形成N++摻雜。
[0011]上述方案中，利用微波退火技術(shù)在III族氮化物上實(shí)現(xiàn)低溫歐姆接觸，是利用微波退火技術(shù)在低于800°C的低溫條件下增強(qiáng)歐姆金屬與III族氮化物之間的界面反應(yīng)，降低接觸勢皇，增加歐姆接觸面積。
[0012]上述方案中，所述III族氮化物電子器件是A1N、GaN、InN薄膜材料，或者是AlxInyGai x yN合成組分薄膜材料，或者是A1 (In，Ga) N/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。
[0013](三)有益效果
[0014]本發(fā)明提供的III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作方法，結(jié)合歐姆接觸區(qū)域粒子注入和微波退火(microwave annealing)技術(shù)實(shí)現(xiàn)III族氮化物半導(dǎo)體的低溫歐姆接觸的制作。利用微波退火實(shí)現(xiàn)III族氮化物中N型注入粒子的激活是本發(fā)明的特色。利用微波退火方法，一方面可實(shí)現(xiàn)注入N型雜質(zhì)在III族氮化物中的低溫激活，以便形成N型重?fù)诫s層，提高電子隧穿幾率，降低歐姆接觸電阻；另一方面可增強(qiáng)歐姆金屬與III族氮化物半導(dǎo)體的界面反應(yīng)，降低接觸勢皇，增加歐姆接觸面積，進(jìn)一步降低接觸電阻。
【附圖說明】
[0015]圖1是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作工藝流程圖；
[0016]圖2是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作方法流程圖；
[0017]圖3是依照本發(fā)明第二實(shí)施例的III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作工藝流程圖；
[0018]圖4是依照本發(fā)明第二實(shí)施例的III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]本發(fā)明提供的III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作方法，是通過先在III族氮化物歐姆接觸區(qū)域注入N型雜質(zhì)，然后淀積歐姆金屬，最后通過微波退火技術(shù)在低溫下實(shí)現(xiàn)歐姆接觸；或者歐姆接觸區(qū)域注入N型雜質(zhì)后緊接著用微波退火激活，然后淀積歐姆金屬，最后再進(jìn)行第二次微波退火實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。
[0021]其中，III族氮化物電子器件可以是A1N、GaN, InN薄膜材料，也可以是AlxInyGai x yN合成組分薄膜材料，或者是A1 (In, Ga) N/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。在進(jìn)行III族氮化物N型摻雜所使用的N型雜質(zhì)包含S1、Ge、Se等元素，或者是S1、Ge或Se元素與N元素的共摻注入。所使用的歐姆金屬既可以是含金多層金屬，例如Ti/Al/Ni/Au結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Mo/Au結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Pt/Au結(jié)構(gòu)和Ti/Al/Ti/Au結(jié)構(gòu)中任何一種結(jié)構(gòu)，也可以是無金(Au-free)多層金屬，例如 Ti/Al 結(jié)構(gòu)，Ti/Al/W 結(jié)構(gòu)，Ti/Al/TiN 結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Ti/TiN 結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Ni/Ta/Cu/Ta 結(jié)構(gòu)，Ti/Al/Ni/Pt 結(jié)構(gòu)，Ta/Al/Ta 結(jié)構(gòu)和 Ta/Ti/Al/Ti/TiN 結(jié)構(gòu)中的任何一種結(jié)構(gòu)，有助于實(shí)現(xiàn)與S1-CMOS工藝的兼容。
[0022]利用微波退火方法，一方面可實(shí)現(xiàn)注入N型雜質(zhì)在III族氮化物中的低溫激活，以便形成N型重?fù)诫s層，即N++摻雜層，提高電子隧穿幾率，降低歐姆接觸電阻；另一方面微波退火有助于實(shí)現(xiàn)在低于800度條件下的低溫退火，有效抑制高溫退火(800度以上)造成III族氮化物的表面態(tài)增加，增強(qiáng)歐姆金屬與III族氮化物半導(dǎo)體的界面反應(yīng)，降低接觸勢皇，增加歐姆接觸面積，進(jìn)一步降低接觸電阻。
[0023]實(shí)施例一
[0024]如圖1和圖2所示，圖1是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸的制作工藝流程圖，圖2是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的III族氮化物電子器件低溫歐姆接觸