SiC减薄工艺及薄片SiC肖特基二极管的制备

发布时间：2021-07-03 05:22

　　研究了研削工艺中磨轮目数对被减薄碳化硅（SiC）表面和欧姆接触的影响,并基于减薄工艺和激光退火工艺成功制备出170μm薄片SiC肖特基二极管。先后经过2 000目和7 000目磨轮减薄,衬底厚度从346μm降至170μm,晶圆减薄后表面粗糙度为5.4 nm。采用激光退火技术制备被减薄SiC样品背面欧姆接触,比接触电阻率达2.28×10^-5Ω·cm²。在正向压降为1.5 V时,未减薄SiC肖特基二极管正向导通电流密度为488 A/cm²,170μm薄片SiC肖特基二极管正向导通电流密度为638 A/cm²,电流密度提升了30.7%,意味着通态损耗降低了30.7%,减薄后通态电阻降低了23.58%。同时,两种SiC肖特基二极管的反向特性、肖特基结电容、雪崩电流等电学特性几乎一致,说明减薄和激光退火工艺未对其他电学特性带来负面影响。 

【文章来源】：微纳电子技术. 2020,57(09)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

SiC二极管背面减薄前后基本结构示意图

为了研究磨轮上不同金刚石颗粒大小对减薄后样品表面形貌以及欧姆接触的影响，本团队分别采用2 000目和7 000目金刚石磨轮对SiC样品进行减薄。2 000目磨轮减薄后对应的金刚石颗粒直径为6.5μm,7 000目对应的金刚石颗粒直径为1.25μm。2 000目和7 000目磨轮减薄后SiC光学显微镜图（×1 000）和原子力显微镜（AFM）图（扫描范围为10μm×10μm）分别如图2和图3所示。如图2所示，在经过2 000目金刚石磨轮减薄后，SiC表面留下明显划痕，表面形貌棱角分明，存在明显尖锐台阶，损伤严重，其粗糙度高达24.9 nm。而经过7 000目的磨轮减薄后，表面形貌较2 000目磨轮减薄后的表面形貌有明显改善。如图3所示，7 000目磨轮减薄后的样品表面为波浪形起伏，表面形貌较为圆滑，粗糙度也只有5.4 nm。图3 7 000目磨轮减薄后的SiC背面光学显微镜图和AFM图

7 000目磨轮减薄后的SiC背面光学显微镜图和AFM图

【参考文献】：
期刊论文
[1]衬底减薄提高SiC二极管电流密度的研究[J]. 刘昊,宋晓峰,柏松,刘奥,陈刚,杨立杰.  固体电子学研究与进展. 2016(06)
[2]激光退火形成Ni/4H-SiC欧姆接触[J]. 刘敏,何志,钮应喜,王晓峰,杨霏,杨富华.  半导体技术. 2016(09)



本文编号：3261952