低比接觸電阻歐姆電極制備工藝研究.pdf

1、歐姆接觸的質(zhì)量直接影響器件的功耗、效率等性能指標(biāo)，歐姆接觸制備工藝是集成電路和半導(dǎo)體器件制造的關(guān)鍵工藝之一。一般的金屬-半導(dǎo)體直接接觸制備的歐姆接觸因受到半導(dǎo)體表面態(tài)的影響，往往存在由于費(fèi)米能級(jí)被釘扎而產(chǎn)生的一定高度的勢(shì)壘，導(dǎo)致接觸電阻較大。在金屬和半導(dǎo)體之間加入了超薄絕緣層形成的金屬-絕緣體-半導(dǎo)體（Metal Insulator semiconductor，MIS）結(jié)構(gòu)型歐姆接觸可以有效擬制費(fèi)米能級(jí)釘扎效應(yīng)，降低肖特基勢(shì)壘高度，從而

2、可獲得低比接觸電阻的歐姆接觸。研究、開發(fā)MIS型歐姆接觸制備工藝具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
　　本文在介紹歐姆接觸相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，制定了不同介質(zhì)層、不同襯底的MIS型歐姆接觸制備工藝方案，進(jìn)行了歐姆電極制備的工藝實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還進(jìn)行了不同電極材料的工藝對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得到了系列實(shí)驗(yàn)樣品。利用橢偏儀、原子力顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線光電子能譜以及半導(dǎo)體特性分析儀等測(cè)試手段表征了實(shí)驗(yàn)樣品，重點(diǎn)分析了不同絕緣層厚度對(duì)肖特基勢(shì)壘高度的影響和對(duì)不同工藝

3、得到的比接觸電阻值的影響。主要結(jié)果如下：
　　在n型和p型Si襯底上均制備出了MIS型歐姆接觸：在n型襯底上，在68％的硝酸溶液中氧化1min，淀積金屬Ti，形成Ti/SiO2/Si型歐姆接觸，最低比接觸電阻為1.05×10-5Ω·cm2；在p型襯底上，通過68%的硝酸溶液氧化3min，淀積金屬A1并退火后形成的A1/A12O3/SiO2/Si型結(jié)構(gòu)，最低比接觸電阻可達(dá)5.5×10-7Ω·cm2。采用硝酸氧化、淀積金屬電極A1、低