赵 欢

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110000）

1 引 言

碳化硅（Silicon Carbide, SiC）因其良好的电学和物理性能，成为继锗、硅、砷化镓之后新一代电路和微电子器件的半导体材料。SiC 材料的击穿电场高于硅材料8 倍，可大大提高器件的耐压容量、工作频率和电流密度[1-2]。导通电阻与击穿电场的立方成反比关系，因此SiC 功率器件的导通电阻只有硅器件的0.5%耀1%，这极大降低了器件的导通损耗[3]。SiC 较高的热导率可极大提高电路的集成度，减少冷却散热系统的使用，大大降低系统的体积和重量，提高效率[4-5]，同时，其较低的介电常数和高的饱和电子漂移速度（是Si 的两倍）保证了SiC 器件具有高速、高频的工作性能[6-7]。这些性质使SiC 器件能够在航天航空、自动化、高温辐射环境、通信与雷达等极端环境下工作，发挥重要作用[8]。

SiC 功率器件工艺发展的一个难题是欧姆接触问题。SiC 欧姆接触金属的选择范围广泛，可使用Cr、Ni、TiAu、Ta、WTiNi、TiC、TiN、TiAl、Mo、WMo、AuTa等金属或合金。虽然SiC 材料已经商品化，在欧姆接触方面，在P 型SiC 上制作欧姆接触的难度比在P型Si 上制作欧姆接触的难度大；同时P 型欧姆接触的热稳定性有待提高。鉴于此，通过金属化技术，在SiC 器件相应位置上获得更好的欧姆接触，成为SiC工艺技术的关键。解决这一问题，将使SiC 器件成为21 世纪半导体工业中最有潜力的新秀。

2 碳化硅肖特基器件多层金属化

2.1 金属化技术理论研究

对于碳化硅肖特基二极管来说，金属化有两个作用：在需要的位置形成欧姆接触（金属电极）和在需要的位置形成肖特基势垒。……