碳化硅器件的溫度特性及其關(guān)鍵工藝研究.pdf

1、西安電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文碳化硅器件的溫度特性及其關(guān)鍵工藝研究姓名：韓茹申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：楊銀堂20080414碳化硅器件的溫度特性及其關(guān)鍵工藝研究帶來(lái)的拉曼譜有四條，而4HSiC中有二條；高頻6303cm。1及635em。1處觀察到的譜線被認(rèn)兔與深箋綴缺陷有關(guān)。剩震纖鋅礦型結(jié)構(gòu)二級(jí)拉曼散射選擇定剡指認(rèn)了6H及4HSiC二級(jí)拉曼譜。此外，研究了摻N的4HSiC中缺陷處的一級(jí)、二級(jí)拉曼光譜及其電子拉曼

2、散射。一級(jí)拉曼散射峰表暖圓形凹坑及六焦形缺陷處都不存在多型夾雜。六角形缺陷處未觀察到部分二級(jí)散射峰，以合頻譜居多。另外，在六焦形缺陷處未觀察到與瑟形醴境及遠(yuǎn)離缺陷處福圊的毫子拉曼散射峰，說(shuō)睨六角形缺陷會(huì)影響氮在4HSiC中的分布，這一點(diǎn)也由LOPC模的擬合數(shù)據(jù)得到證明。SiC器件的制備工藝包括氧純、光刻、離子注入、刻蝕、金屬化等。對(duì)SiC麗言，刻蝕及金屬化這兩步工藝對(duì)器件特性的影響較大，是工藝環(huán)節(jié)中的難點(diǎn)。本研究立足于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有條件，對(duì)歐

3、姆接觸及等離子刻蝕這兩項(xiàng)工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)950℃快速熱退火形成的Au／Ti／Ni叫HSiC歐姆接觸最低歐姆接觸電阻為2765x10啼Qcm2。SIMS分析表明遐火過(guò)程中NiSi化合物的形成會(huì)帶來(lái)SiC內(nèi)部多余C原子的溢出，并在接觸面上與Ti形成間隙化合物TiC，造成接觸表面存在由大量C空位形成的缺陷層，降低了阻擋電子傳輸?shù)膭?shì)壘高度，增強(qiáng)了表面間接隧穿。還通過(guò)界面能帶結(jié)構(gòu)圖直觀解釋了歐姆接觸在熱退火條件下的形成機(jī)制。采用SFd02

4、作為刻蝕氣體，對(duì)體材料6HSiC進(jìn)行了等離子刻蝕研究。光刻水平的好壞，特別是剝離工藝將直接影響刻蝕圖形的形成。本實(shí)驗(yàn)中2岫以上的各種圖形都比較清晰?？涛g深度與開(kāi)口大小成正比，開(kāi)口越窄，深度越淺。SiC刻蝕速率隨ICP線圈功率的增大而線性增加，隨偏置電壓的增加而增大，當(dāng)混合氣體中02占20％時(shí)，刻蝕速率最大。微溝槽的形成是由于加入氧氣后形成的SiFxOy中間層的充電造成的，ICP功率與偏置電壓的增大會(huì)增強(qiáng)這一效應(yīng)，微溝槽處刻蝕速率隨工藝條