本發(fā)明屬于h01l27/00類半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳化硅功率器件的多層金屬電極結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

sic作為近十幾年來迅速發(fā)展的寬禁帶半導(dǎo)體材料，與其它半導(dǎo)體材料，比如si，gan及gaas相比，sic材料具有寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高載流子飽和遷移率、高功率密度等優(yōu)點(diǎn)。sic可以熱氧化生成二氧化硅，使得sicmosfet及sbd等功率器件和電路的實(shí)現(xiàn)成為可能。自20世紀(jì)90年代以來，sicmosfet和sbd等功率器件已在開關(guān)穩(wěn)壓電源、高頻加熱、汽車電子以及功率放大器等方面取得了廣泛的應(yīng)用。

對于sic功率器件的電極制作，正面電極因?yàn)槌杀镜纫蛩乜剂浚骷嫱捎胊l制作電極。而為了改善大電流下的電遷移特性，高品質(zhì)的器件往往在制作al電極時(shí)摻入少量的cu；而同時(shí)，為了提高電極的電導(dǎo)率，有時(shí)還摻入少量的ag，其典型電極結(jié)構(gòu)如圖1所示。

然而，作為一種功率器件，碳化硅器件的可靠性相當(dāng)重要。這種摻入了多種金屬元素的al電極在受到水汽侵入時(shí)，有時(shí)會發(fā)生電偶腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致器件電極的失效。

對于sic功率芯片的制作，在芯片劃片時(shí)，有時(shí)會采用砂輪切割加水沖洗。在實(shí)際切割工藝中就有發(fā)現(xiàn)電偶腐蝕導(dǎo)致的器件電極缺陷，這種被腐蝕過的電極有可能導(dǎo)致器件長期工作中的失效而導(dǎo)致可靠性問題。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重電偶腐蝕現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種碳化硅功率器件的多層金屬電極結(jié)構(gòu)，其有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種碳化硅功率器件的多層金屬電極結(jié)構(gòu)，所述多層金屬電極結(jié)構(gòu)在電極鍍層的上方設(shè)置有一層金屬保護(hù)層，所述金屬保護(hù)層的上方設(shè)置有一層帽層。

進(jìn)一步，所述金屬保護(hù)層由ti或者ag制成。

進(jìn)一步，所述帽層為al帽層。

本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：

本技術(shù)：
的在常規(guī)的摻入了其他金屬元素的al電極鍍層后，增加了一薄層由致密性，粘附性和抗腐蝕性較好的金屬層(如ti或者ag)構(gòu)成的保護(hù)層；并在最外層覆蓋上一層al帽層。保護(hù)層金屬因其特性比較致密，針孔較少，能有效阻擋水汽的進(jìn)一步侵入，能保護(hù)內(nèi)層較厚的al電極；而最外層的al帽層在保護(hù)表面劃傷的同時(shí)保持了al電極的優(yōu)良特性，同時(shí)方便后續(xù)的器件在線測試以及打線等電極引出。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中碳化硅功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的設(shè)置有多層金屬電極結(jié)構(gòu)的碳化硅功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，參考附圖，對本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。

如圖2所示，本發(fā)明提供了一種碳化硅功率器件的多層金屬電極結(jié)構(gòu)，該多層金屬電極結(jié)構(gòu)在電極鍍層的上方設(shè)置有一層金屬保護(hù)層，金屬保護(hù)層的上方設(shè)置有一層帽層。其中，金屬保護(hù)層由ti或者ag制成。帽層為al帽層。保護(hù)層金屬因其特性比較致密，針孔較少，能有效阻擋水汽的進(jìn)一步侵入，能保護(hù)內(nèi)層較厚的al電極；而最外層的al帽層在保護(hù)表面劃傷的同時(shí)保持了al電極的優(yōu)良特性，同時(shí)方便后續(xù)的器件在線測試以及打線等電極引出。

上面所述只是為了說明本發(fā)明，應(yīng)該理解為本發(fā)明并不局限于以上實(shí)施例，符合本發(fā)明思想的各種變通形式均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種碳化硅功率器件的多層金屬電極結(jié)構(gòu)，所述多層金屬電極結(jié)構(gòu)在電極鍍層的上方設(shè)置有一層金屬保護(hù)層，所述金屬保護(hù)層的上方設(shè)置有一層帽層。本申請的在常規(guī)的摻入了其他金屬元素的Al電極鍍層后，增加了一薄層由致密性，粘附性和抗腐蝕性較好的金屬層(如Ti或者Ag)構(gòu)成的保護(hù)層；并在最外層覆蓋上一層Al帽層。保護(hù)層金屬因其特性比較致密，針孔較少，能有效阻擋水汽的進(jìn)一步侵入，能保護(hù)內(nèi)層較厚的Al電極；而最外層的Al帽層在保護(hù)表面劃傷的同時(shí)保持了Al電極的優(yōu)良特性，同時(shí)方便后續(xù)的器件在線測試以及打線等電極引出。

技術(shù)研發(fā)人員：袁俊;倪煒江;張敬偉;李明山;牛喜平;季莎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京世紀(jì)金光半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.06
技術(shù)公布日：2017.07.25