本发明属于半导体，涉及一种基于碳化硅的富碳p型欧姆接触的结构及其制作方法。
背景技术：
1、由于硅基器件在半导体领域已经逼近材料性能极限，在众多的半导体材料中，碳化硅(silicon carbide，简称sic)作为一种新型宽禁带半导体材料，以其良好的物理和电学性能成为继承锗、硅、砷化镓之后新一代微电子器件和电路的半导体材料，sic材料的宽禁带使得其器件能在相当高的温度下工作并且具有发射蓝光的能力；高临界击穿电场决定了器件可以在高压、大功率场合下应用；高饱和电子漂移速度和低介电常数决定了器件具有优异的高频、高速工作性能；高热导率意味着其导热性能好，可以大大提高电路的集成度，减少冷却散热系统，从而大大减少整机的体积。此外sic晶体中的原子键能很高，这使它具有高的抗电磁波冲击和抗辐射能力，sic器件的抗中子能力至少是si器件的4倍。sic的这些优良特性使其在高温、高频、大功率、抗辐射半导体器件等方面的应用倍受青睐。但是，目前碳化硅工艺实现上依旧存在一些问题，其中高性能欧姆接触工艺优化是一个重要的研究方向。
2、在sic器件的实现过程中，低的欧姆接触电阻是各种半导体器件能够稳定工作的基本条件，对于在高温、高频和大功率领域有着广阔应用前景的碳化硅场效应器件而言更是如此。用于形成欧姆接触中，碳化硅的常规欧姆接触工艺可按照半导体掺杂类型区分为n型和p型接触，其中n型衬底多为氮掺杂碳化硅，在其上方沉积镍(ni)基合金；p型衬底多为铝掺杂碳化硅，在其上方沉积含铝合金。该金属/sic结构在经过高温退火(通常>900℃)时，金属-sic反应形成新的合金进而形成欧姆接触。欧姆接触工艺中高温需求可能会导致潜在的风险，不论在二极管还是mos管工艺中，形成欧姆接触通常处于全部工艺流程的后半部分，极高的欧姆接触工艺温度可能会导致氧化物(包括栅氧和场氧)的质量和可靠性退化，从而最终严重影响碳化硅器件的性能。
3、因此，如何提供一种基于碳化硅的富碳p型欧姆接触的结构及其制作方法，以实现在较低温度下就可实现良好欧姆接触的制备，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
4、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于碳化硅的富碳p型欧姆接触的结构及其制作方法，用于解决现有技术中形成欧姆接触需要在极高温度下进行，可能会导致器件中氧化物质量和可靠性退回，进而严重影响碳化硅器件性能的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于碳化硅的富碳p型欧姆接触的结构的制作方法，包括以下步骤：
3、提供一p型碳化硅衬底；
4、形成富碳结构于所述p型碳化硅衬底的上表面；
5、形成金属层于所述p型碳化硅衬底的上表面，所述金属层覆盖所述富碳结构；
6、进行退火以使所述金属层与富碳结构反应形成合金层，所述合金层包括金属硅化物、金属碳化物及石墨层。
7、可选地，所述p型碳化硅衬底的掺杂浓度范围是1×1017cm-3～5×1019cm-3。
8、可选地，形成所述p型碳化硅衬底的方法包括：提供一n型碳化硅衬底，基于所述n型碳化硅衬底外延得到所述p型碳化硅衬底；或者，对所述n型碳化硅衬底的预设区域进行离子注入以得到所述p型碳化硅衬底。
9、可选地，所述富碳结构的厚度范围是2nm～15nm。
10、可选地，形成所述富碳结构的方法包括碳离子注入法、气相沉积法、光刻胶碳化法及硅元素升华法的至少一种。
11、可选地，所述气相沉积法包括磁控溅射法及化学气相沉积法中的至少一种。
12、可选地，所述光刻胶碳化法包括匀胶步骤及碳化退火步骤，其中，光刻胶的厚度范围是0.4μm～4μm，碳化退火温度范围是150℃～250℃，碳化退火时间范围是60min～180min。
13、可选地，所述碳离子注入法包括在所述p型碳化硅衬底的表面形成富碳区，再经过退火激活形成所述富碳结构。
14、可选地，所述硅元素升华法包括在预设温度下使得所述p型碳化硅衬底表面的硅元素升华，残留下的碳层作为所述富碳结构。
15、可选地，所述金属层的材质包括al，并包括ni、ti、cu及w中的至少一种。
16、可选地，所述退火包括第一退火步骤及第二退火步骤，其中，所述第二退火步骤的温度高于所述第一退火步骤的温度。
17、可选地，所述第一退火步骤的温度范围是550℃～650℃，所述第一退火步骤的时间范围是30s～10min；所述第二退火步骤的温度范围是650℃～900℃，所述第二退火步骤的时间范围是20s～10min。
18、本发明还提供一种基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构，包括p型碳化硅衬底及位于所述p型碳化硅衬底上表面的合金层，所述合金层包括金属硅化物、金属碳化物及石墨层。
19、如上所述，本发明的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触的结构及其制作方法，通过在p型碳化硅衬底及金属层之间形成富碳结构以形成金属-碳-碳化硅结构，后续通过金属硅化退火步骤实现p型碳化硅欧姆接触，整体制作方法中温度范围较低，且制作方法较为灵活，能够有效避免形成欧姆接触时因极高的工艺温度造成器件结构中氧化物(如栅氧和场氧)质量和可靠性退化，从而提高器件的性能稳定性和使用可靠性。
1.一种基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述p型碳化硅衬底的掺杂浓度范围是1×1017cm-3～5×1019cm-3。
3.根据权利要求1所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：形成所述p型碳化硅衬底的方法包括：提供一n型碳化硅衬底，基于所述n型碳化硅衬底外延得到所述p型碳化硅衬底；或者，对所述n型碳化硅衬底的预设区域进行离子注入以得到所述p型碳化硅衬底。
4.根据权利要求1所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述富碳结构的厚度范围是2nm～15nm。
5.根据权利要求1所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：形成所述富碳结构的方法包括碳离子注入法、气相沉积法、光刻胶碳化法及硅元素升华法的至少一种。
6.根据权利要求5所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述气相沉积法包括磁控溅射法及化学气相沉积法中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述光刻胶碳化法包括匀胶步骤及碳化退火步骤，其中，光刻胶的厚度范围是0.4μm～4μm，碳化退火温度范围是150℃～250℃，碳化退火时间范围是60min～180min。
8.根据权利要求5所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述碳离子注入法包括在所述p型碳化硅衬底的表面形成富碳区，再经过退火激活形成所述富碳结构。
9.根据权利要求5所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述硅元素升华法包括在预设温度下使得所述p型碳化硅衬底表面的硅元素升华，残留下的碳层作为所述富碳结构。
10.根据权利要求1所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述金属层的材质包括al，并包括ni、ti、cu及w中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述退火包括第一退火步骤及第二退火步骤，其中，所述第二退火步骤的温度高于所述第一退火步骤的温度。
12.根据权利要求11所述的基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构的制作方法，其特征在于：所述第一退火步骤的温度范围是550℃～650℃，所述第一退火步骤的时间范围是30s～10min；所述第二退火步骤的温度范围是650℃～900℃，所述第二退火步骤的时间范围是20s～10min。
13.一种基于碳化硅的富碳p型欧姆接触结构，其特征在于：包括p型碳化硅衬底及位于所述p型碳化硅衬底上表面的合金层，所述合金层包括金属硅化物、金属碳化物及石墨层。
