PAM-XIAMEN-AngebotSiC-Substrat mit Ag-, Ti- oder Ni- oder Au-Metallschichtenmit kleinen Chips:
1. Spezifikationen des SiC-Chipsubstrats
Nein 1.PAM200508-SIC-AU
10 × 10 mm SiC-Substrat / Ti (0,1 um) -Ni (0,1 um) -Au (2 um), n-Typ.
Klasse: Dummy
Dicke: ca. 350 um
Rückseitenoberfläche: mit Metallfilmen von Ti-Ni-Au
Metalldicke: Ti(0,1um)-Ni(0,1um)-Au(2um),
Nein 2.SiC-Wafer mit thermischem Oxid und LPCVD-Nitrid oder Siliziumkarbid-Wafer mit der gesputterten Cr/Au-Schicht, wie z. B. SiC-Wafer mit 1 um SiO2 durch PECVD
Nr. 3.SiC-Metallisierungswafer:
SiC-Wafer mit Ti-Beschichtung auf der Rückseite, Dicke: 100 nm
2. Chip auf SiC-Substrat mit ohmscher Kontaktschicht aus Ag, Ti, Ni oder Au
Die Herstellung von SiC-Vorrichtungen umfasst viele Prozesse, wie z. B. SiC-Substratwachstum, Ionendotierung, Plasmaätzen und Bildung von ohmschen Kontakten. Unter ihnen ist die Bildung eines ohmschen Kontakts einer der wichtigsten Prozesse zur Herstellung von Bauelementen auf SiC-Chips. Die Ausbildung eines ohmschen Kontakts bezieht sich eigentlich auf die Ausbildung eines speziellen Kontaktzustands zwischen dem Metall und dem Halbleiter. In diesem Kontaktzustand ist der Widerstand der Kontaktfläche viel kleiner als der Widerstand des Halbleiters selbst. Da der direkte Kontakt zwischen dem Metall und der Oberfläche des SiC-Chip-Wafers keinen ohmschen Kontakt bilden kann, ist es notwendig, eine Temperbehandlung durchzuführen, nachdem das Metall die Oberfläche des SiC-Wafers kontaktiert hat, um eine Metallsilizidschicht zwischen dem Kontaktmetall und dem zu bilden SiC-Substratwafer. Die Metallsilizidschicht kann die Potentialbarriere zwischen dem Kontaktmetall und dem SiC-Wafer effektiv verringern, wodurch ein ohmscher Kontakt zwischen dem Kontaktmetall und der Oberfläche des SiC-Wafers erreicht wird.
In Bezug auf Metalle für den ohmschen SiC-Kontakt steht eine breite Palette von Optionen zur Verfügung, darunter Cr, Ni, TiN, TiW, NiCr, W, TiW, Ti, TiAl, Mo, WMo, AuTa, TiAu, Ta, WTiNi, TiC und andere Metalle oder Legierungen. Die folgende Tabelle zeigt repräsentative ohmsche Kontaktvorbereitungsmethoden, grundlegende Parameter und spezifische Kontaktwiderstandsergebnisse der letzten Jahre:
| Metall | Trägerkonzentration vom N-Typ (cm-3) | Glühtemperatur (℃) | Kontaktwiderstand (Ohm-cm2) |
| Ni | 1-10 x 1018 | >950 | 2,8 x 10-3-2,8 x 10-6 |
| Ti | 1 x 1020 | Ungeglüht | 2 x 10-5 |
| W | 3 x 1018 – 1 x 1019 | 1200-1600 | 5 x 10-3-1 x 10-4 |
| Mo | >1 x 1019 | – | 1 x 10-4 |
| Ta | >1 x 1019 | – | 1 x 10-4 |
| Ti-Al | 4,5x1020 | 1000 | 1 x 10-3 |
| Zinn | 1 x 1018 | 600 | 4 x 10-2 |
| TiW | 1,1 x 1019 | 950 | 2-6 x 105 |
| TiC | 1,3 x 1019 | 950 | 4 x 10-5 |
| TaC | 2,3 x 1019 | 1000 | 2,1 x 10-5 |
| CoSi2 | 1,1 x 1019 | 500/800 | 1,8 x 10-6 |
| NiSi2 | 1 x 1019 | 950 | 1,2-2,7 x 10-5 |
| TiC | 4 x 1019 | 300 | 1,3 x 10-5 |
| TiC | 1,3 x 1019 | Co-Dämpfen bei Raumtemperatur | 7,4 x 10-7 |
| Trägerkonzentration vom P-Typ (cm-3) | |||
| Ni | 1 x 1015, Al+/C+Injektion | 1050 | 1,5 x 10-4 |
| Ti/Al | 3-5 x 1019 | 900 | 1,42 x 10-5 |
| Al-Ti | 1 x 1019 | 900 | 6,4 x 10-4 |
| Si/Pt | 1 x 1019 | 1100 | 2 x 10-4 |
| TiC | 2 x 1019 | 500, Al+Injektion | 1,9 x 10-5 |
| Al/Si/Ti | 3-5 x 1019 | 950 | 9,6 x 10-5 |
| Zinn | 1 x 1019 | 650, FIB-Ablagerung | 4,4 x 10-5 |
| Pd | 5 x 1019 | 700 | 5,5 x 10-5 |
| Au/Ti/Al | 3-5 x 1019 | 950 | 1,6 x 10-5 |
| CrB2 | 1,3 x 1019 | 1100 | 8,2 x 10-5 |
Aus der Tabelle ist deutlich ersichtlich, dass es derzeit verschiedene Probleme bei der ohmschen Kontaktierung von Siliziumkarbid-Chipmaterialien gibt:
- Zusammensetzung und Dicke der den ohmschen Kontakt bildenden Metallschicht sind ungewiss;
- Die Zeit, Temperatur, Atmosphäre und andere Prozessparameter des Legierungsglühprozesses zum Bilden von ohmschen Kontakten sind sehr unterschiedlich;
- Die erhaltenen Ergebnisse für den spezifischen Kontaktwiderstand des ohmschen Kontakts sind ungleichmäßig, und die Wiederholbarkeit ist schlecht;
Der Hauptgrund für diese Probleme ist, dass der Mechanismus und das physikalische Modell der ohmschen Kontaktbildung nicht klar genug sind.
Derzeit liegt der spezifische Kontaktwiderstand von ohmschen Kontakten von n-Typ- und p-Typ-SiC-MOSFET-Chips üblicherweise im Bereich von 10-5-10-6 Ohm*cm2und 10-4-10-5 Ohm*cm2, und das Ergebnis des spezifischen Kontaktwiderstands hängt stark von der Ladungsträgerkonzentration auf der Waferoberfläche, der Metallauswahl, der Vorbehandlung der Waferoberfläche und den Bedingungen des thermischen Temperns der Metallisierung ab. Um einen guten ohmschen Kontakt zu erhalten, werden die Verwendung von Ionenimplantation zum Erhöhen der Ladungsträgerkonzentration auf der SiC-Waferoberfläche, Hochtemperatur-Legierungsglühen und Legierungen oder andere Verbindungen weithin verwendet. Die Oberfläche des SiC-Materials ist in eine Si-Ebene und eine C-Ebene unterteilt. Der Unterschied der Kristallebene hat einen großen Einfluss auf das Ergebnis der elektrischen Eigenschaften der ohmschen Kontakte des SiC-Chips. Im Allgemeinen werden ohmsche Kontakte hauptsächlich auf der Si-Oberfläche hergestellt. Gegenwärtig wird der ohmsche Kontakt von SiC-Chip-Wafern vom n-Typ von SiC-Chip-Herstellern hauptsächlich durch Metallisierungsglühen von Metall auf Ni-Basis bei 950–1050 ° C und seinem spezifischen Kontaktwiderstand P erhaltenaauf dem SiC-System-on-Chip können grundsätzlich die Anforderungen von Geräteanwendungen erfüllen. Aber für SiC-Materialien vom p-Typ macht es die höhere Barrierenhöhe des Kontakts schwieriger, einen niedrigen spezifischen Kontaktwiderstand zu bilden. Normalerweise werden A-Ti-Metall und Silizid metallisiert und bei 900-1180 ° C geglüht.
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