研究了研削工藝中磨輪目數(shù)對被減薄碳化硅（SiC）表面和歐姆接觸的影響,并基于減薄工藝和激光退火工藝成功制備出170μm薄片SiC肖特基二極管。先后經(jīng)過2 000目和7 000目磨輪減薄,襯底厚度從346μm降至170μm,晶圓減薄后表面粗糙度為5.4 nm。采用激光退火技術(shù)制備被減薄SiC樣品背面歐姆接觸,比接觸電阻率達(dá)2.28×10^-5Ω·cm²。在正向壓降為1.5 V時,未減薄SiC肖特基二極管正向?qū)娏髅芏葹?88 A/cm²,170μm薄片SiC肖特基二極管正向?qū)娏髅芏葹?38 A/cm²,電流密度提升了30.7%,意味著通態(tài)損耗降低了30.7%,減薄后通態(tài)電阻降低了23.58%。同時,兩種SiC肖特基二極管的反向特性、肖特基結(jié)電容、雪崩電流等電學(xué)特性幾乎一致,說明減薄和激光退火工藝未對其他電學(xué)特性帶來負(fù)面影響。 

【文章來源】：微納電子技術(shù). 2020,57(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

SiC二極管背面減薄前后基本結(jié)構(gòu)示意圖

為了研究磨輪上不同金剛石顆粒大小對減薄后樣品表面形貌以及歐姆接觸的影響，本團(tuán)隊分別采用2 000目和7 000目金剛石磨輪對SiC樣品進(jìn)行減薄。2 000目磨輪減薄后對應(yīng)的金剛石顆粒直徑為6.5μm,7 000目對應(yīng)的金剛石顆粒直徑為1.25μm。2 000目和7 000目磨輪減薄后SiC光學(xué)顯微鏡圖（×1 000）和原子力顯微鏡（AFM）圖（掃描范圍為10μm×10μm）分別如圖2和圖3所示。如圖2所示，在經(jīng)過2 000目金剛石磨輪減薄后，SiC表面留下明顯劃痕，表面形貌棱角分明，存在明顯尖銳臺階，損傷嚴(yán)重，其粗糙度高達(dá)24.9 nm。而經(jīng)過7 000目的磨輪減薄后，表面形貌較2 000目磨輪減薄后的表面形貌有明顯改善。如圖3所示，7 000目磨輪減薄后的樣品表面為波浪形起伏，表面形貌較為圓滑，粗糙度也只有5.4 nm。圖3 7 000目磨輪減薄后的SiC背面光學(xué)顯微鏡圖和AFM圖

7 000目磨輪減薄后的SiC背面光學(xué)顯微鏡圖和AFM圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]襯底減薄提高SiC二極管電流密度的研究[J]. 劉昊,宋曉峰,柏松,劉奧,陳剛,楊立杰.  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2016(06)
[2]激光退火形成Ni/4H-SiC歐姆接觸[J]. 劉敏,何志,鈕應(yīng)喜,王曉峰,楊霏,楊富華.  半導(dǎo)體技術(shù). 2016(09)



本文編號：3261952