DE102011004392A1 - Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode und Verfahren zum Herstellen derselben Download PDF

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Abstract

Eine SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode beinhaltet: ein Substrat (1), das aus SiC gefertigt ist und einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei das Substrat eine Hauptoberfläche und eine hintere Oberfläche beinhaltet; eine Driftschicht (2), die aus SiC gefertigt ist und den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei sich die Driftschicht auf der Hauptoberfläche des Substrats befindet und eine geringere Störstellenkonzentration als das Substrat aufweist; eine Schottky-Elektrode (4), die sich auf der Driftschicht befindet und einen Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht aufweist; und eine ohmsche Elektrode (5), die sich auf der hinteren Oberfläche des Substrats befindet. Die Schottky-Elektrode kontaktiert die Driftschicht direkt derart, dass ein Gitter der Schottky-Elektrode mit einem Gitter der Driftschicht übereinstimmt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Siliziumcarbid (SiC) Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode und ein Verfahren zum Herstellen einer SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode.
  • Herkömmlicherweise wird in der JP-A-2003-332562 eine Durchbruchspannung einer SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode (Schottky barrier diode, SBD) verbessert. In der Vorrichtung werden ein Mikrolunkerdefekt (micro pipe defekt) und ein kleiner Defekt, die sich in einem einzelnen Kristallsubstrat, das aus SiC gefertigt ist, befinden, mit einem Oxidfilm gefüllt, so dass diese Defekte wieder gutgemacht sind. Somit kontaktiert eine Schottky-Elektrode nicht direkt den Mikrolunkerdefekt und den kleinen Defekt, so dass eine elektrische Feldstärke reduziert und ein Leckstrom begrenzt ist. Somit wird die Durchbruchspannung der Vorrichtung verbessert.
  • Jedoch wird bei vorstehendem herkömmlichem Stand der Technik, sogar wenn der Mikrolunkerdefekt und der kleine Defekt mit dem Oxidfilm gefüllt sind, der Leckstrom nicht ausreichend reduziert. 7 zeigt eine Beziehung zwischen einer Leckstromdichte IR und einer Schottky-Sperrschichthöhe ϕb. Konkret ist in 7 eine theoretische Linie dargestellt, und ein weißer Kreis in einer Vergleichsvorrichtung und ein schwarzer Kreis in der vorstehenden Vorrichtung sind ebenso dargestellt. Der weiße Kreis bildet einen Fall ab, in dem der Mikrolunkerdefekt und der kleine Defekt nicht mit dem Oxidfilm gefüllt sind, und der schwarze Kreis bildet einen Fall ab, in dem der Mikrolunkerdefekt und der kleine Defekt mit dem Oxidfilm gefüllt sind. Die Leckstromdichte der vorstehenden Vorrichtung, d. h. der schwarze Kreis, ist verglichen mit der Leckstromdichte der Vergleichsvorrichtung, d. h. dem weißen Kreis, reduziert. Jedoch ist die Leckstromdichte in der vorstehenden Vorrichtung nicht ausreichend reduziert. Somit ist es möglich, die Leckstromdichte so zu reduzieren, dass die theoretische Linie erreicht wird. Demzufolge ist es erforderlich, den Leckstrom viel mehr zu verbessern, um die theoretische Linie zu erreichen.
  • Wie in 7 dargestellt, wird, wenn die Schottky-Sperrschichthöhe ϕb klein ist, die Leckstromdichte IR groß. Somit ist die Beziehung zwischen der Schottky-Sperrschichthöhe ϕb und der Leckstromdichte IR eine Kompromissbeziehung. Demnach ist es schwierig, sowohl die Schottky-Sperrschichthöhe ϕb als auch die Leckstromdichte IR zu reduzieren. Jedoch ist es erforderlich, die Beziehung an die theoretische Linie anzunähern.
  • Im Hinblick auf vorstehend beschriebenes Problem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode zur Verfügung zu stellen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren zum Herstellen einer SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode zur Verfügung zu stellen. In der SiC-Halbleitervorrichtung sind sowohl eine Schottky-Sperrschichthöhe ϕb als auch eine Leckstromdichte IR verbessert.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode: ein Substrat, das aus SiC gefertigt ist und einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei das Substrat eine Hauptoberfläche und eine hintere Oberfläche beinhaltet; eine Driftschicht, die aus SiC gefertigt ist und den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei sich die Driftschicht auf der Hauptoberfläche des Substrats befindet und eine geringere Störstellenkonzentration als das Substrat aufweist; eine Schottky-Elektrode, die sich auf der Driftschicht befindet und einen Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht aufweist; und eine ohmsche Elektrode, die sich auf der hinteren Oberfläche des Substrats befindet. Die Schottky-Elektrode kontaktiert die Driftschicht direkt derart, dass ein Gitter der Schottky-Elektrode mit einem Gitter der Driftschicht übereinstimmt.
  • In der vorstehenden Vorrichtung ist eine Grenzschicht, die aus SiOx gefertigt ist, nicht zwischen der Schottky-Elektrode und der Driftschicht ausgebildet. Somit sind die Schottky-Elektrode und die Oberfläche der Driftschicht bezüglich ihrer Gitter abgeglichen, so dass die atomare Anordnung der Schottky-Elektrode kontinuierlich mit der Oberfläche der Driftschicht verbunden ist. Somit sind sowohl die Schottky-Sperrschichthöhe ϕb als auch die Leckstromdichte IR verbessert.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Herstellungsverfahren einer SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode: Vorbereiten eines Substrats, das aus SiC gefertigt ist und einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei das Substrat eine Hauptoberfläche und eine hintere Oberfläche beinhaltet; Ausbilden einer ohmschen Elektrode auf der hinteren Oberfläche des Substrats; Ausbilden einer Driftschicht auf der Hauptoberfläche des Substrats, wobei die Driftschicht aus SiC gefertigt ist und den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist und eine Störstellenkonzentration der Driftschicht niedriger ist als die des Substrats; und Ausbilden einer Schottky-Elektrode auf der Driftschicht nach dem Ausbilden der ohmschen Elektrode, wobei die Schottky-Elektrode einen Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht aufweist. Das Ausbilden der Schottky Elektrode beinhaltet: Abscheiden der Schottky-Elektrode bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 150°C; und Glühen der Schottky-Elektrode bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 900°C.
  • Bei vorstehendem Verfahren wird, da die Schottky-Elektrode bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 150°C abgelagert wird, der Durchmesser von Körnern in der Schottky-Elektrode klein, so dass die Körner (grains) eine granuläre Struktur (granular structure) aufweisen. Des Weiteren werden, da die Glühtemperatur der Schottky-Elektrode gleich oder niedriger als 900°C ist, die Körner der Schottky-Elektrode nicht von der granulären Struktur in die säulenförmige Struktur geändert. Somit wird die Grenzschicht, die aus SiOx gefertigt ist, nicht zwischen der Schottky-Elektrode und der Driftschicht ausgebildet. Somit sind die Schottky-Elektrode und die Oberfläche der Driftschicht bezüglich ihrer Gitter abgeglichen, so dass die atomare Anordnung der Schottky-Elektrode kontinuierlich mit der Oberfläche der Driftschicht verbunden ist. Somit sind sowohl die Schottky-Sperrschichthöhe ϕb als auch die Leckstromdichte IR verbessert.
  • Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren ersichtlich.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Querschnittsansicht einer SiC-Halbleitervorrichtung mit einer SBD gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Grenzregion R1 zwischen einem SiC-Material und einer Schottky-Elektrode aus 1;
  • 3A ein Querschnitts-TEM-Bild der Grenzregion R1 aus 1, 3B eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Region R2 aus 3A, und 3C und 3D jeweils schematische Ansichten von 3A und 3B;
  • 4A bis 4E ein Herstellungsverfahren einer SiC-Halbleitervorrichtung aus 1;
  • 5 eine Beziehung zwischen einer Schottky-Sperrschichthöhe ϕb und einem Leckstrom IR der Vorrichtung ohne eine Grenzschicht und einer Vergleichsvorrichtung mit der Grenzschicht, wenn eine Sperrspannung von 1200 Volt an die Grenze zwischen der Schottky-Elektrode und dem SiC-Material angelegt wird;
  • 6 einen Effekt einer Vorrichtung des Stands der Technik und einen Effekt einer gegenwärtigen Vorrichtung in der Beziehung zwischen der Schottky-Sperrschichthöhe ϕb und dem Leckstrom IR;
  • 7 die Vorrichtung des Stands der Technik in der Beziehung zwischen der Schottky-Sperrschichthöhe ϕb und dem Leckstrom IR bezüglich einer theoretischen Linie;
  • 8A ein Querschnitts-TEM-Bild der Grenze zwischen einem SiC-Material und einer Schottky-Elektrode in einer Vergleichs-SiC-Halbleitervorrichtung mit einer SBD, 8B eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Grenzregion R3 aus 8A, 8C eine Kontur einer Kornstruktur (grain structure) in dem TEM-Bild aus 8A, und 8D bis 8F jeweils schematische Ansichten von 8A bis 8C; und
  • 9 eine Energiebandstruktur nahe der Grenzschicht zwischen dem SiC-Material und der Schottky-Elektrode in einem Leckstromanstiegsmodell.
  • Die Erfinder haben eine SiC-Halbleitervorrichtung mit einer SBD untersucht. Die Erfinder haben entdeckt, dass eine Erzeugung eines Leckstroms im Zusammenhang mit einem Zustand einer Grenze zwischen einer Schottky-Elektrode und einem SiC-Material steht. 8A zeigt ein Querschnitts-TEM(transmission electron microscope, Transmissionselektronenmikroskop)-Bild nahe einer Grenze zwischen einem SiC-Material und einer Schottky-Elektrode in einem Vergleichs-SiC-Halbleiter mit einer SBD. 8D ist eine schematische Ansicht von 8A. 8C zeigt eine Kontur einer Kornstruktur in dem TEM-Bild aus 8A, und 8F ist eine schematische Ansicht von 8C. 8B zeigt eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Region R3 aus 8A, und 8B ist eine schematische Ansicht von 8B. Eine dünne Grenzschicht wird an einer Grenze zwischen dem SiC-Material und der Schottky-Elektrode ausgebildet. Die Grenzschicht hat andere Eigenschaften als das SiC-Material und die Schottky-Elektrode. Die Grenzschicht wird durch eine FELS (electron energyloss spectroscopy, Elektronenenergieverlustspektroskopie) analysiert. Ein Peak, der einer Kopplung zwischen Silizium und Sauerstoff entspricht, wird in dem FELS-Profil beobachtet. Demzufolge ist die Grenzschicht aus SiOx gefertigt. Somit berücksichtigen die Erfinder, dass der Leckstrom aufgrund einer Anwesenheit der Grenzschicht, die aus einem Siliziumoxidfilm gefertigt ist, ansteigt.
  • 9 zeigt ein Energiebandbild in einem Leckstromanstiegsmodell, wenn sich die Grenzschicht an der Grenze zwischen dem SiC-Material und der Schottky-Elektrode befindet. Wie in 9 dargestellt ist, wird, da die SiOx-Schicht, die eine unregelmäßige Struktur und einen kleinen Anteil von Kohlenstoff aufweist, sich zwischen der Schottky-Elektrode und dem SiC-Material befindet, ein Haftterm (trag level) in der SiOx-Schicht erzeugt. Somit unterscheidet sich die Bandstruktur nahe der Grenze mit der Grenzschicht von der Bandstruktur an der Grenze ohne die Grenzschicht. Somit steigt ein Tunnelstrom ausgehend von einer Region, an der eine niedrige Spannung anliegt, wenn eine Sperrspannung an der Grenze anliegt, so dass der Leckstrom ansteigen kann.
  • Obwohl ein Weg des Ausbildens der Grenzschicht nicht offensichtlich ist, da sich der Sauerstoff ursprünglich nicht an der Grenze zwischen der Schottky-Elektrode und dem SiC-Material befindet, wird in Betracht gezogen, dass der Restsauerstoff in einer Kammer an der Grenze eingeführt und konzentriert wird oder der Sauerstoff, der sich in der Schottky-Elektrode befindet, an der Grenze eingeführt und konzentriert wird. Bei der herkömmlichen Grenzstruktur in der SBD, wie es in 8B dargestellt ist, hat die Kornstruktur von Metall in der Schottky-Elektrode eine säulenförmige Struktur, die sich in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des SiC-Materials erstreckt. Somit wird in Betracht gezogen, dass der Sauerstoff an der Grenze zwischen dem SiC-Material und der Schottky-Elektrode durch eine Korngrenze in dem Metall auf einfache Weise konzentriert wird.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform wird erläutert. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer SiC-Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
  • Wie in 1 dargestellt, ist die SiC-Halbleitervorrichtung aus einem SiC-Substrat 1 mit einem N+-leitenden Typ ausgebildet. Die Störstellenkonzentration des Substrats 1 liegt in einem Bereich zwischen 2 × 1018 cm–3 und 1 × 1021 cm–3. Das Substrat 1 ist aus 4H-SiC, 6H-SiC, 3C-SiC oder 15R-SiC gefertigt. Das Substrat 1 ist ein Versatzsubstrat (offset substrate) mit einem Versatzwinkel. Beispielsweise ist der Versatzwinkel bezüglich einer (000-1)-C-Ebene oder einer (0001)-Si-Ebene vier Grad oder acht Grad, und das Substrat 1 ist aus 4H-SiC gefertigt.
  • Eine Oberseite des Substrats 1 ist als eine Hauptoberfläche 1a definiert, und eine Unterseite des Substrats gegenüber der Hauptoberfläche 1a ist als eine hintere Oberfläche 1b definiert. Eine Driftschicht 2, die einen N–-leitenden Typ aufweist und aus SiC gefertigt ist, wird auf der Hauptoberfläche 1a des Substrats 1 ausgebildet. Die Störstellenkonzentration, d. h. eine Dotierungskonzentration (Konzentration eines Dotierstoffs), der Driftschicht 2 ist niedriger als die des Substrats 1. Beispielsweise ist die Störstellenkonzentration der Driftschicht 2 5 × 1015 cm–3 (± 50%). Die SBD ist einer Zellenregion des Substrats 1 und der Driftschicht 2 ausgebildet. Des Weiteren befindet sich eine Anschlussstruktur in einer Umfangsregion des Substrats 1. Somit ist die SiC-Halbleitervorrichtung vorbereitet.
  • Konkret ist ein Isolierfilm 3 beispielsweise aus einem Siliziumoxidfilm gefertigt, der auf der Oberfläche der Driftschicht 2 in der Zellenregion ausgebildet ist. Der Isolierfilm 3 beinhaltet teilweise eine Öffnung 3a. Eine Schottky-Elektrode 4 ist in der Öffnung 3a des Isolierfilms 3 so ausgebildet, dass die Schottky-Elektrode die Driftschicht 2 kontaktiert. Die Dicke der Schottky-Elektrode 4 liegt in einem Bereich zwischen 100 nm und 500 nm. In der vorliegenden Offenbarung ist die Schottky-Elektrode 4 aus Molybdän (Mo) gefertigt. Alternativ kann die Schottky-Elektrode 4 aus Titan (Ti), Nickel (Ni) oder Wolfram (W) gefertigt sein. Alternativ kann die Schottky-Elektrode 4 im Hinblick auf elektrische Kopplung mit einem Bonddraht aus Gold (Au) oder Platin (Pt) gefertigt sein. Des Weiteren kann die Schottky-Elektrode aus Molybdän oder einer Legierung dieser Metalle gefertigt sein. Somit kann die Schottky-Elektrode 4 durch eine einzelne Struktur oder eine Mehrschichtstruktur aus Metall oder einer Legierung gefertigt sein.
  • 2 zeigt eine Region R1 aus 1, die ein Grenzabschnitt zwischen der Driftschicht 2 als dem SiC-Material und der Schottky-Elektrode 4 ist. 3A und 3C zeigen ein Querschnitts-TEM-Bild der Region R1. 3B zeigt ein Analysebild der Region R2 aus 3A durch Elektronenenergieverlustspektroskopie (electron energyloss spectroscopy, EELS). Eine feine Struktur der Schottky-Elektrode 4 und ein Verbindungszustand zwischen der Driftschicht 2 und der Schottky-Elektrode 4 werden erläutert.
  • Wie es in 2, 3A und 3B dargestellt ist, ist kein Siliziumoxidfilm, der aus SiOx gefertigt ist, an der Grenze zwischen der Schottky-Elektrode 4 und der Driftschicht 2 ausgebildet. Konkret wird kein SiOx an der Grenze zwischen dem SiC-Material und der Schottky-Elektrode 4 beobachtet. Somit kontaktiert die Schottky-Elektrode direkt das SiC-Material, d. h. die Driftschicht 2. Des Weiteren, wie in 2 und 3A dargestellt ist, ist die Kornstruktur der Schottky-Elektrode 4 keine säulenförmige Struktur, sondern eine granuläre Struktur. Ein Durchmesser jedes Korns ist kleiner als eine Dicke der Schottky-Elektrode 4, das heißt, ein Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Körner und der Dicke der Schottky-Elektrode 4 ist kleiner als 1,0. Konkret ist der Durchmesser jedes Korns gleich oder kleiner als 100 nm. Des Weiteren haben die Körner von Molybdän in der Schottky-Elektrode 4 eine (110)-Qrientierung. Die Körner der Schottky-Elektrode 4 und die Oberfläche des SiC-Materials sind bezüglich ihrer Gitter abgeglichen (d. h. gitterangepasst), so dass die atomare Anordnung der Körner der Schottky-Elektrode 4 kontinuierlich mit der Oberfläche des SiC-Materials verbunden ist.
  • Die Dicke der Schottky-Elektrode 4 kann kleiner als 100 nm sein. Jedoch ist es bevorzugt, dass die Dicke der Schottky-Elektrode 4 ausreichend dick ist, um die granuläre Struktur der Körner in der Schottky-Elektrode 4 auszubilden. In einem Fall, in dem der Durchmesser der Körner in der Schottky-Elektrode 4 klein ist, sogar wenn die Dicke der Schottky-Elektrode 4 klein ist, ist die granuläre Struktur ausgebildet. Somit kann die Dicke der Schottky-Elektrode 4 gemäß dem Durchmesser der Körner in der Schottky-Elektrode 4 bestimmt werden. Ein Verzug kann in der Schottky-Elektrode 4 erzeugt werden, wenn die Schottky-Elektrode 4 zu dick ist. Im Hinblick auf den Verzug wird die Dicke der Schottky-Elektrode 4 auf gleich oder kleiner als 500 nm festgelegt.
  • Die Öffnung 3a des Isolierfilms 3 hat eine Kreisform. Die Schottky-Elektrode 4 in der Öffnung 3a ist mit der Driftschicht 2 durch Schottky-Verbindung verbunden. Eine ohmsche Elektrode 5 wird auf der hinteren Oberfläche 1b des Substrats 1 ausgebildet. Die ohmsche Elektrode 5 ist aus Nickel, Titan, Molybdän, Wolfram oder dergleichen gefertigt. Somit ist die SBD vorbereitet.
  • Die Vorrichtung beinhaltet eine Anschlussstruktur, die sich in einer äußeren Umfangsregion der SBD befindet. In der Anschlussstruktur wird eine RESURF(reduced surface field, Feld mit reduzierter Oberfläche)-Schicht 6, die einen P-leitenden Typ aufweist, in einem Oberflächenabschnitt der Driftschicht 2 auf beiden Seiten der Schottky-Elektrode 4 so ausgebildet, dass die RESURF-Schicht 6 die Schottky-Elektrode 4 kontaktiert. Mehrere Schutzringschichten 7 sind ebenso in einem Oberflächenabschnitt der Driftschicht 2 angeordnet. Die Schutzringschichten 7 umrunden die Außenseite der RESURF-Schicht 6. Somit ist die Anschlussstruktur vorbereitet. Die RESURF-Schicht 6 beinhaltet eine Verunreinigung wie beispielsweise Aluminium. Die Verunreinigungskonzentration (Störstellenkonzentration) der RESURF-Schicht 6 befindet sich in einem Bereich zwischen 5 × 1016 cm–3 und 1 × 1018 cm–3. Die RESURF-Schicht 6 und die Schutzringschichten 7 weisen eine Ringform auf, die die Zellenregion umrundet. Da die Vorrichtung die Anschlussstruktur beinhaltet, dehnt sich das elektrische Feld weit auf dem äußeren Umfang der SBD aus, so dass die elektrische Feldkonzentration reduziert ist. Somit ist die Durchbruchspannung der Vorrichtung verbessert.
  • Die Vorrichtung beinhaltet nur die SBD. Alternativ kann die Vorrichtung eine JBS (junction barrier Schottky diode, Übergangs-Sperrschicht-Schottky-Diode) beinhalten, so dass beispielsweise eine Schicht des P-leitenden Typs, die die Schottky-Elektrode 4 mit ohmschen Kontakt kontaktiert, innerhalb einer Innenseite der RESURF-Schicht 6 ausgebildet wird, die sich an der vordersten Innenseite der RESURF-Schicht 6 befindet, das heißt, die sich auf einer Zellenregionseite der RESURF-Schicht 6 befindet.
  • In der SiC-Halbleitervorrichtung mit der SBD stellt die Schottky-Elektrode 4 eine Anode bereit und die ohmsche Elektrode 5 stellt eine Kathode bereit. Wird die Spannung, die die Schottky-Sperrschicht überschreitet, an die Schottky-Elektrode 4 angelegt, fließt der Strom zwischen der Schottky-Elektrode 4 und der ohmschen Elektrode 5.
  • Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren der SiC-Halbleitervorrichtung erläutert. 4A bis 4E zeigen das Herstellungsverfahren der Vorrichtung. In 4A bis 4E sind die Schutzringschichten 7 nicht dargestellt.
  • In 4A wird beispielsweise das Substrat 1, das aus 4H-SiC gefertigt ist und den Versatzwinkel von vier oder acht Grad bezüglich der (000-1)-c-Ebene oder der (0001)-Si-Ebene aufweist, vorbereitet. Ein aus Nickel, Titan, Molybdän, Wolfram oder dergleichen gefertigter Metallfilm wird auf der hinteren Oberfläche 1b des Substrats 1 ausgebildet. Dann wird der Metallfilm bei 1000°C oder mehr zum Glühen gebracht, so dass der Metallfilm das Substrat 1 mit einem ohmschen Kontakt kontaktiert. Somit ist die ohmsche Elektrode 5 ausgebildet. Ein Ausbildungsschritt für die ohmsche Elektrode 5 kann später durchgeführt werden. Jedoch ist es nicht bevorzugt, einen thermischen Prozess bei 900°C oder mehr durchzuführen, da Metallkörner (metal grain) der Schottky-Elektrode 4 keine säulenförmige Struktur aufweisen. Demzufolge, wenn die ohmsche Elektrode 5 ausgebildet wird, bevor die Schottky-Elektrode 4 ausgebildet wird, stellt die Kornstruktur der Schottky-Elektrode 4 die säulenförmige Struktur nicht zur Verfügung.
  • In 4B wird die Driftschicht 2 mit dem N–-leitenden Typ epitaktisch auf der Hauptoberfläche 1a des Substrats 1 gezüchtet. Die Dotierkonzentration der Driftschicht 2 ist niedriger als die des Substrats 1. Konkret ist die Dotierkonzentration der Driftschicht 2 5 × 1015 cm–3 (± 50%).
  • In 4C wird eine Maske 11, die aus einem LTO(low-temperature Oxide, Niedrigtemperaturoxid)-Film oder dergleichen gefertigt ist, auf der Driftschicht 2 angeordnet. Ein Teil der Maske 11 entsprechend der RESURF-Schicht 6 und den Schutzringschichten 7 wird in einen fotolithografischen Prozess geöffnet. Dann wird eine Verunreinigung (Störstelle) des P-leitenden. Typs mittels der Maske 11, die eine Öffnung entsprechend der Region der auszubildenden RESURF-Schicht und eine Öffnung entsprechend der Region der auszubildenden Schutzringschicht aufweist, ionenimplantiert. Dann wird das Substrat 1 zum Glühen gebracht, so dass die Störstelle aktiviert ist. Somit sind die RESURF-Schicht 6 und die Schutzringschichten 7 ausgebildet.
  • In 4D ist die Maske 11 entfernt. Dann wird Siliziumoxidfilm beispielsweise durch ein Plasma-CVD-Verfahren abgeschieden. Dann wird der Siliziumoxidfilm wieder aufgeschmelzt (reflowed), so dass der Isolierfilm 3 ausgebildet ist. Dann wird der Isolierfilm 3 in einem Fotografieätzprozess geätzt. Somit ist die Öffnung 3a in dem Isolierfilm 3 ausgebildet.
  • In 4E wird die Schottky-Elektrode 4 in der Öffnung 3a und auf dem Isolierfilm 3 ausgebildet. Zu dieser Zeit werden Metallkörner der Schottky-Elektrode 4 auf der Oberfläche des SiC-Materials so angeordnet, dass die atomare Anordnung der Körner der Schottky-Elektrode 4 kontinuierlich mit dem SiC-Material gekoppelt ist. Somit sind die Schottky-Elektrode 4 und die Driftschicht 2 bezüglich ihrer Gitter abgeglichen (gitterangepasst).
  • Beispielsweise wird das Substrat 1, nachdem der Isolierfilm 3 ausgebildet ist, in einer Kammer einer Verdampfungsvorrichtung angeordnet. Dann wird Molybdän auf der Driftschicht 2 in der Kammer, die eine Sauerstoffatmosphäre aufweist, abgeschieden. Das Molybdän stellt die Schottky-Elektrode 4 zur Verfügung. Ist eine Verdampfungstemperatur hoch, ändert sich der Zustand des Molybdänfilms von einem amorphen Zustand in einen Kristallzustand, so dass die Kornstruktur des Molybdänfilms zum Ausbilden der Schottky-Elektrode 4 die säulenförmige Struktur wird. Somit ist es bevorzugt, dass der Molybdänfilm bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 150°C abgeschieden wird. Wird eine Abscheidungstemperatur auf gleich oder niedriger als 150°C festgelegt, ist der Durchmesser jedes Korns des Molybdänfilms klein. Beispielsweise ist der Durchmesser der Körner gleich oder kleiner als 100 nm. Des Weiteren wird, wenn eine Abscheidungsrate des Molybdäns in dem Verdampfungsprozess hoch ist, die Kornstruktur des Molybdänfilms zum Ausbilden der Schottky-Elektrode 4 die säulenförmige Struktur. In Versuchsergebnissen der Erfinder wird, wenn die Abscheidungsrate des Molybdäns in dem Verdampfungsprozess gleich oder kleiner als 10,0 nm/min ist, die Kornstruktur des Molybdänfilms die granuläre Struktur, nicht die säulenförmige Struktur.
  • Dann wird die thermische Verarbeitung ausgeführt. Die Glühtemperatur ist gleich oder niedriger als 900°C. Wenn die Glühtemperatur höher als 900°C ist, werden die Körner der Schottky-Elektrode 4 groß, und die Kornstruktur kann von der granulären Struktur zur säulenförmigen Struktur geändert werden. Somit wird das Glühen bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 900°C ausgeführt, so dass die Grenzschicht, die aus SiOx gefertigt ist, nicht zwischen der Schottky-Elektrode 4 und der Driftschicht 2, d. h. dem SiC-Material, ausgebildet ist.
  • Somit wird, da das vorstehende Ausbildungsverfahren der Schottky-Elektrode 4 durchgeführt wird, die Grenzschicht, die aus SiOx gefertigt ist, nicht an der Grenze zwischen der Schottky-Elektrode 4 und dem SiC-Material ausgebildet. Die Körner der Schottky-Elektrode 4 und die Oberfläche des SiC-Materials werden bezüglich ihrer Gitter abgeglichen, so dass die atomare Anordnung der Körner der Schottky-Elektrode 4 kontinuierlich mit der Oberfläche des SiC-Materials verbunden ist. Somit ist die Kornstruktur des Molybdänfilms nicht die säulenförmige Struktur, sondern die granuläre Struktur. Somit ist, da der Sauerstoff nicht einfach an der Grenze zwischen der Schottky-Elektrode 4 und dem SiC-Material mittels der Korngrenze eingeführt und konzentriert wird, die Grenzschicht nicht an der Grenze zwischen der Schottky-Elektrode 4 und dem SiC-Material ausgebildet. Somit sind der Molybdänfilm zum Bereitstellen der Schottky-Elektrode 4 und das SiC-Material als die Driftschicht 2 bezüglich ihrer Gitter abgeglichen. Des Weiteren, da das Substrat 1 ein Versatzsubstrat ist, wird eine atomare Stufe, die auf der Hauptoberfläche 1a des Substrats 1 freiliegt, an die Oberfläche der Driftschicht 2 weitergegeben. Somit sind die Körner des Molybdänfilms als die Driftschicht 2 auf der atomaren Stufe des Substrats 1 bezüglich ihrer Gitter abgeglichen. Beispielsweise sind, wenn das Substrat 1 aus 4H-SiC gefertigt ist und den Versatzwinkel von vier Grad aufweist, sind die Molybdänkörner und das SiC-Material ausreichend bezüglich ihrer Gitter abgeglichen. Somit ist die SiC-Halbleitervorrichtung mit der SBD vervollständigt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Schottky-Elektrode 4 aus Molybdän gefertigt. Alternativ kann die Schottky-Elektrode 4 aus einem anderen Metall oder einer anderen Legierung gefertigt sein. Des Weiteren kann die Schottky-Elektrode 4 eine Einschichtstruktur oder eine Mehrschichtstruktur aufweisen. Konkret, wenn die Schottky-Elektrode 4 aus Molybdän gefertigt ist, das leicht oxidiert, ist es bevorzugt, dass ein Schutzfilm, der beispielsweise aus einem Metallfilm oder einem Legierungsfilm gefertigt ist, auf dem Molybdänfilm ausgebildet ist, um Oxidation zu vermeiden. Der Metallfilm und der Legierungsfilm zum Vermeiden der Oxidation weisen eine geringe Reaktivität bezüglich des Sauerstoffs auf. Beispielsweise ist das Metall mit niedriger Reaktivität bezüglich des Sauerstoffs, die niedriger als die von Molybdän ist, Nickel, Gold, Platin oder dergleichen. Des Weiteren kann die Schottky-Elektrode 4 aus hochreinem Metall oder einer hochreinen Legierung gefertigt sein. Alternativ kann die Schottky-Elektrode 4 aus einem Metall oder einer Legierung mit Zusätzen gefertigt sein. Wird beispielsweise Silizium als Zusatz hinzugemischt, wird die Kornstruktur des Metallfilms auf einfache Weise die granuläre Struktur.
  • In der SiC-Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Grenzschicht nicht an der Grenze zwischen der Schottky-Elektrode 4 und der Driftschicht 2 als dem SiC-Material ausgebildet. Stattdessen werden die Metallkörner der Schottky-Elektrode 4 und die Oberfläche des SiC-Materials bezüglich ihrer Gitter abgeglichen, so dass eine atomare Anordnung der Körner der Schottky-Elektrode 4 kontinuierlich mit der Oberfläche des SiC-Materials verbunden ist.
  • Die Beziehung zwischen der Leckstromdichte IR und der Schottky-Sperrschichthöhe ϕb in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ohne irgendeine Grenzschicht und einer Vergleichsvorrichtung mit der Grenzschicht wird in einem Fall untersucht, in dem die Sperrspannung von 1200 Volt auf die Vorrichtungen angelegt wird. Die Ergebnisse sind in 5 dargestellt. Des Weiteren zeigt 6 den Effekt der Vorrichtung des Stands der Technik als die Vergleichsvorrichtung mit der Grenzschicht und den Effekt der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ohne die Grenzschicht. In 5 wird die thermische Verarbeitungstemperatur in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform jeweils zwischen 400°C, 600°C und 800°C variiert.
  • Wie in 5 und 6 dargestellt ist, werden die Leckstromdichte IR und die Schottky-Sperrschichthöhe ϕb in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ohne jegliche Grenzschicht verglichen mit der Vergleichsvorrichtung mit der Grenzschicht insgesamt reduziert. Demzufolge hat die Vergleichsvorrichtung, die als ein schattierter Kreis dargestellt ist, in der der Mikrolunkerdefekt und der kleine Defekt mit dem Oxidfilm gefüllt sind, verglichen mit einer Vorrichtung, die als ein weißer Kreis in 6 dargestellt ist, in der der Mikrolunkerdefekt und der kleine Defekt nicht mit dem Oxidfilm gefüllt sind, einen kleinen Leckstrom IR. Verglichen mit der Vergleichsvorrichtung, die als der schattierte Kreis dargestellt ist, hat die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als schwarzer Kreis in 6 dargestellt ist, den Leckstrom IR, der näher an der theoretischen Linie als bei der Vergleichsvorrichtung ist.
  • Somit sind, wenn die Körner der Schottky-Elektrode 4 und die Oberfläche des SiC-Materials bezüglich ihrer Gitter abgeglichen sind, so dass die atomare Anordnung der Körner der Schottky-Elektrode 4 kontinuierlich mit der Oberfläche des SiC-Materials verbunden ist, sowohl die Leckstromdichte IR als auch die Schottky-Sperrschichthöhe ϕb in der SiC-Halbleitervorrichtung mit der SBD reduziert.
  • (Weitere Ausführungsformen)
  • In der vorstehenden Ausführungsform wird die Schottky-Elektrode 4 durch ein Abscheidungsverfahren unter Verwendung einer Verdampfungsvorrichtung so ausgebildet, dass die Schottky-Elektrode 4 aus dem Molybdänfilm ausgebildet ist. Alternativ kann die Schottky-Elektrode 4 durch andere Verfahren so ausgebildet werden, dass die Körner der Schottky-Elektrode 4 und die Oberfläche des SiC-Materials bezüglich ihrer Gitter abgeglichen sind, so dass die atomare Anordnung der Körner der Schottky-Elektrode 4 kontinuierlich mit der Oberfläche des SiC-Materials verbunden ist. Beispielsweise kann die Schottky-Elektrode 4 durch ein Sputterverfahren ausgebildet werden. In diesem Fall werden die Sputterbedingungen so angepasst, dass die Körner der Schottky-Elektrode 4 und die Oberfläche des SiC-Materials bezüglich ihrer Gitter abgeglichen sind, so dass die atomare Anordnung der Körner der Schottky-Elektrode 4 kontinuierlich mit der Oberfläche des SiC-Materials verbunden ist.
  • In vorstehender Vorrichtung wird die Anschlussstruktur in der äußeren Umfangsregion ausgebildet. Alternativ kann die Vorrichtung die Anschlussstruktur nicht aufweisen. Stattdessen werden, solange die Vorrichtung die Hauptelemente der SBD beinhaltet, das heißt, solange die Vorrichtung das Substrat 1, die Driftschicht 2, die Schottky-Elektrode 4 und die ohmsche Elektrode 5 beinhaltet, die vorstehenden Effekte erlangt.
  • In der vorstehenden Vorrichtung stellt der N-leitende Typ den ersten Leitfähigkeitstyp und der P-leitende Typ den zweiten Leitfähigkeitstyp zur Verfügung.
  • Alternativ kann der P-leitende Typ den ersten Leitfähigkeitstyp und der N-leitende Typ den zweiten Leitfähigkeitstyp zur Verfügung stellen.
  • In der vorstehenden Ausführungsform, wenn eine Orientierung einer Kristallstruktur dargestellt ist, ist ein Strich vor einer Zahl hinzugefügt, obwohl der Strich über der Zahl hinzugefügt sein sollte.
  • Die vorstehende Offenbarung weist die folgenden Aspekte auf.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode: ein Substrat, das aus SiC gefertigt ist und einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei das Substrat eine Hauptoberfläche und eine hintere Oberfläche beinhaltet; eine Driftschicht, die aus SiC gefertigt ist und den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei sich die Driftschicht auf der Hauptoberfläche des Substrats befindet und eine geringere Störstellenkonzentration als das Substrat aufweist; eine Schottky-Elektrode, die sich auf der Driftschicht befindet und einen Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht aufweist; und eine ohmsche Elektrode, die sich auf der hinteren Oberfläche des Substrats befindet. Die Schottky-Elektrode kontaktiert die Driftschicht direkt derart, dass ein Gitter der Schottky-Elektrode mit einem Gitter der Driftschicht übereinstimmt.
  • In der vorstehenden Vorrichtung wird eine Grenzschicht, die aus SiOx gefertigt ist, nicht zwischen der Schottky-Elektrode und der Driftschicht ausgebildet. Somit sind die Schottky-Elektrode und die Oberfläche der Driftschicht bezüglich ihrer Gitter abgeglichen, so dass die atomare Anordnung der Schottky-Elektrode kontinuierlich mit der Oberfläche der Driftschicht verbunden ist. Somit sind sowohl die Schottky-Sperrschichthöhe ϕb als auch die Leckstromdichte IR verbessert.
  • Alternativ kann die Schottky-Elektrode durch Metallkörner ausgebildet werden, und die Driftschicht kann durch eine SiC-Matrix ausgebildet werden. Die Metallkörner der Schottky-Elektrode und die SiC-Matrix der Driftschicht sind gitterangepasst.
  • Alternativ können die Metallkörner der Schottky-Elektrode eine granuläre Struktur aufweisen. In diesem Fall wird Sauerstoff nicht an der Grenze zwischen der Schottky-Elektrode und der Driftschicht durch eine Korngrenze eingeführt, so dass die atomare Anordnung der Schottky-Elektrode kontinuierlich mit der Oberfläche der Driftschicht verbunden ist.
  • Alternativ kann ein Verhältnis zwischen einem Durchmesser der Metallkörner der Schottky-Elektrode und einer Filmdicke der Schottky-Elektrode kleiner als 1 sein.
  • Alternativ kann der Durchmesser der Metallkörner der Schottky-Elektrode gleich oder kleiner als 100 Nanometer sein.
  • Alternativ kann die Schottky-Elektrode aus einem Molybdänfilm gefertigt sein, und der Molybdänfilm kann in einer (110)-Ebene orientiert sein.
  • Alternativ kann die Schottky-Elektrode aus Molybdän, Titan, Nickel, Wolfram, Gold, Platin oder einer Legierung aus mindestens zwei von Molybdän, Titan, Nickel, Wolfram, Gold und Platin gefertigt sein, und die Schottky-Elektrode kann eine Einschichtstruktur oder eine Mehrschichtstruktur aufweisen.
  • Alternativ kann die Schottky-Elektrode eine Mehrschichtstruktur aus mehreren Metallfilmen oder Legierungsfilmen aufweisen. Die Mehrschichtstruktur beinhaltet eine untere Schicht und eine obere Schicht, und eine Reaktivität der oberen Schicht bezüglich Sauerstoffs ist niedriger als eine Reaktivität der unteren Schicht bezüglich Sauerstoffs. In diesem Fall wird vermieden, dass die untere Schicht oxidiert.
  • Alternativ kann die Schottky-Elektrode aus Metall gefertigt sein, das einen Zusatz beinhaltet. Des Weiteren kann der Zusatz Silizium sein. In diesen Fällen bekommen die Körner der Schottky-Elektrode auf einfache Weise eine granuläre Struktur.
  • Alternativ kann die SiC-Halbleitervorrichtung des Weiteren beinhalten: eine Schicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die sich in einem Oberflächenabschnitt der Driftschicht befindet. Die Schicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp kontaktiert die Schottky-Elektrode, so dass eine Übergangs-Sperrschicht-Schottky-Diode bereitgestellt ist.
  • Alternativ kann das Substrat aus 4H-SiC, 6H-SiC, 3C-SiC oder 15R-SiC gefertigt sein, und das Substrat kann ein Versatzsubstrat sein, so dass ein Versatzwinkel bezüglich einer (000-1)-Kohlenstoffebene oder einer (0001)-Siliziumebene vier oder acht Grad ist. Des Weiteren kann die Schottky-Elektrode durch Metallkörner ausgebildet sein, und die Driftschicht kann durch eine SiC-Matrix ausgebildet sein. Die Metallkörner der Schottky-Elektrode und die SiC-Matrix der Driftschicht sind gitterangepasst, und die Metallkörner der Schottky-Elektrode weisen eine granuläre Struktur auf. Des Weiteren kann ein Durchmesser der Metallkörner der Schottky-Elektrode gleich oder kleiner als 100 Nanometer sein, und eine Filmdicke der Schottky-Elektrode kann in einem Bereich zwischen 100 Nanometer und 500 Nanometer liegen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Herstellungsverfahren einer SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode: Vorbereiten eines Substrats, das aus SiC gefertigt ist und einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei das Substrat eine Hauptoberfläche und eine hintere Oberfläche beinhaltet; Ausbilden einer ohmschen Elektrode auf der hinteren Oberfläche des Substrats; Ausbilden einer Driftschicht auf der Hauptoberfläche des Substrats, wobei die Driftschicht aus SiC gefertigt ist und den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist und eine Störstellenkonzentration der Driftschicht niedriger ist als die des Substrats; und Ausbilden einer Schottky-Elektrode auf der Driftschicht nach dem Ausbilden der ohmschen Elektrode, wobei die Schottky-Elektrode einen Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht aufweist. Das Ausbilden der Schottky-Elektrode beinhaltet: Abscheiden der Schottky-Elektrode bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 150°C; und Glühen der Schottky-Elektrode bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 900°C.
  • In dem vorstehenden Verfahren, da die Schottky-Elektrode bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 150°C abgeschieden wird, wird der Durchmesser von Körnern in der Schottky-Elektrode klein, so dass die Körner eine granuläre Struktur aufweisen. Des Weiteren wird, da die Glühtemperatur der Schottky-Elektrode gleich oder niedriger als 900°C ist, die Körner der Schottky-Elektrode nicht von der granulären Struktur zur säulenförmigen Struktur geändert. Somit ist die Grenzschicht, die aus SiOx gefertigt ist, nicht zwischen der Schottky-Elektrode und der Driftschicht ausgebildet. Somit sind die Schottky-Elektrode und die Oberfläche der Driftschicht bezüglich ihrer Gitter abgeglichen, so dass eine atomare Anordnung der Schottky-Elektrode kontinuierlich mit der Oberfläche der Driftschicht verbunden ist. Somit sind sowohl die Schottky-Sperrschichthöhe ϕb als auch die Leckstromdichte IR verbessert.
  • Alternativ kann das Abscheiden der Schottky-Elektrode unter einer Bedingung ausgeführt werden, dass eine Abscheidungsrate gleich oder kleiner als 10,0 nm/min ist. In diesem Fall weisen die Körner der Schottky-Elektrode die granuläre Struktur auf.
  • Alternativ kann das Abscheiden der Schottky-Elektrode durch ein Verdampfungsverfahren durchgeführt werden.
  • Während die Erfindung bezüglich ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die Erfindung soll verschiedenartige Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Darüber hinaus befinden sich neben verschiedenartigen Kombinationen und Konfigurationen, die bevorzugt sind, weitere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einzelnes Element beinhalten, ebenso im Umfang der Erfindung.
  • Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode, wobei die SiC-Halbleitervorrichtung beinhaltet: ein Substrat, das aus SiC gefertigt ist und einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei das Substrat eine Hauptoberfläche und eine hintere Oberfläche beinhaltet; eine Driftschicht, die aus SiC gefertigt ist und den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei sich die Driftschicht auf der Hauptoberfläche des Substrats befindet und eine geringere Störstellenkonzentration als das Substrat aufweist; eine Schottky-Elektrode, die sich auf der Driftschicht befindet und einen Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht aufweist; und eine ohmsche Elektrode, die sich auf der hinteren Oberfläche des Substrats befindet. Die Schottky-Elektrode kontaktiert die Driftschicht direkt derart, dass ein Gitter der Schottky-Elektrode mit einem Gitter der Driftschicht übereinstimmt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2003-332562 A [0002]

Claims (20)

  1. SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode, aufweisend: ein Substrat (1), das aus SiC gefertigt ist und einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei das Substrat (1) eine Hauptoberfläche und eine hintere Oberfläche beinhaltet; eine Driftschicht (2), die aus SiC gefertigt ist und den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei sich die Driftschicht auf der Hauptoberfläche des Substrats (1) befindet und eine geringere Störstellenkonzentration als das Substrat (1) aufweist; eine Schottky-Elektrode (4), die sich auf der Driftschicht (2) befindet und einen Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht (2) aufweist; und eine ohmsche Elektrode (5), die sich auf der hinteren Oberfläche des Substrats (1) befindet, wobei die Schottky-Elektrode (4) die Driftschicht (2) direkt derart kontaktiert, dass ein Gitter der Schottky-Elektrode (4) mit einem Gitter der Driftschicht (2) übereinstimmt.
  2. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Schottky-Elektrode (4) durch Metallkörner ausgebildet ist, wobei die Driftschicht (2) durch eine SiC-Matrix ausgebildet ist, und wobei die Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) und die SiC-Matrix der Driftschicht (2) gitterangepasst sind.
  3. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) eine granuläre Struktur aufweisen.
  4. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei ein Verhältnis zwischen einem Durchmesser der Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) und einer Filmdicke der Schottky-Elektrode (4) kleiner als 1 ist.
  5. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Durchmesser der Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) gleich oder kleiner als 100 Nanometer ist.
  6. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–5, wobei die Schottky-Elektrode (4) aus einem Molybdänfilm gefertigt ist, und wobei der Molybdänfilm in einer (110)-Ebene orientiert ist.
  7. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–5, wobei die Schottky-Elektrode (4) aus Molybdän, Titan, Nickel, Wolfram, Gold, Platin oder einer Legierung aus mindestens zwei von Molybdän, Titan, Nickel, Wolfram, Gold und Platin gefertigt ist, und wobei die Schottky-Elektrode (4) eine Einschichtstruktur oder eine Mehrschichtstruktur aufweist.
  8. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–5, wobei die Schottky-Elektrode (4) eine Mehrschichtstruktur aus mehreren Metallfilmen oder Legierungsfilmen aufweist, wobei die Mehrschichtstruktur eine untere Schicht und eine obere Schicht beinhaltet, und wobei eine Reaktivität der oberen Schicht bezüglich Sauerstoffs niedriger ist als eine Reaktivität der unteren Schicht bezüglich Sauerstoffs.
  9. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–8, wobei die Schottky-Elektrode (4) aus Metall gefertigt ist, das einen Zusatz beinhaltet.
  10. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Zusatz Silizium ist.
  11. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–10, weiter aufweisend: eine Schicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die sich in einem Oberflächenabschnitt der Driftschicht (2) befindet, wobei die Schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps die Schottky-Elektrode (4) so kontaktiert, dass eine Übergangs-Sperrschicht-Schottky-Elektrode bereitgestellt ist.
  12. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–11, wobei das Substrat (1) aus 4H-SiC, 6H-SiC, 3C-SiC oder 15R-SiC gefertigt ist, und wobei das Substrat (1) ein Versatzsubstrat (1) ist, so dass ein Versatzwinkel bezüglich einer (000-1) Kohlenstoffebene oder einer (0001) Siliziumebene vier oder acht Grad ist.
  13. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die Schottky-Elektrode (4) durch Metallkörner ausgebildet ist, wobei die Driftschicht (2) durch eine SiC-Matrix ausgebildet ist, wobei die Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) und die SiC-Matrix der Driftschicht (2) gitterangepasst sind, und wobei die Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) eine granuläre Struktur aufweisen.
  14. SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei ein Durchmesser der Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) gleich oder kleiner als 100 Nanometer ist, und wobei eine Filmdicke der Schottky-Elektrode (4) in einem Bereich zwischen 100 Nanometer und 500 Nanometer liegt.
  15. Herstellungsverfahren einer SiC-Halbleitervorrichtung mit einer Schottky-Sperrschichtdiode, aufweisend: Vorbereiten eines Substrats (1), das aus SiC gefertigt ist und einen ersten Leitfähigkeltstyp aufweist, wobei das Substrat (1) eine Hauptoberfläche und eine hintere Oberfläche beinhaltet; Ausbilden einer ohmschen Elektrode (5) auf der hinteren Oberfläche des Substrats (1); Ausbilden einer Driftschicht (2) auf der Hauptoberfläche des Substrats (1), wobei die Driftschicht (2) aus SiC gefertigt ist und den ersten Leitfähigkeltstyp aufweist und eine Störstellenkonzentration der Driftschicht (2) niedriger ist als die des Substrats (1); und Ausbilden einer Schottky-Elektrode (4) auf der Driftschicht (2) nach dem Ausbilden der ohmschen Elektrode, wobei die Schottky-Elektrode (4) einen Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht (2) aufweist, wobei das Ausbilden der Schottky-Elektrode (4) beinhaltet: Abscheiden der Schottky-Elektrode (4) bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 150°C; und Glühen der Schottky-Elektrode (4) bei einer Temperatur gleich oder niedriger als 900°C.
  16. Herstellungsverfahren der SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei das Abscheiden der Schottky-Elektrode (4) unter einer Bedingung durchgeführt wird, dass eine Abscheidungsrate gleich oder kleiner als 10,0 nm/min ist.
  17. Herstellungsverfahren der SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei das Abscheiden der Schottky-Elektrode (4) durch ein Verdampfungsverfahren durchgeführt wird.
  18. Herstellungsverfahren der SiC-Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 15–17, wobei das Substrat (1) aus 4H-SiC, 6H-SiC, 3C-SiC oder 15R-SiC gefertigt ist, und wobei das Substrat (1) ein Versatzsubstrat (1) ist, so dass ein Versatzwinkel bezüglich einer (000-1)-Kohlenstoffebene oder einer (0001)-Siliziumebene vier oder acht Grad ist.
  19. Herstellungsverfahren der SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Schottky-Elektrode (4) durch Metallkörner ausgebildet ist, wobei die Driftschicht (2) durch eine SiC-Matrix ausgebildet ist, wobei die Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) und die SiC-Matrix der Driftschicht (2) gitterangepasst sind, und wobei die Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) eine granuläre Struktur aufweisen.
  20. Herstellungsverfahren der SiC-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei ein Durchmesser der Metallkörner der Schottky-Elektrode (4) gleich oder kleiner als 100 Nanometer ist, und wobei eine Filmdicke der Schottky-Elektrode (4) in einem Bereich zwischen 100 Nanometer und 500 Nanometer liegt.
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