DE102016125030A1 - Ausbilden einer Metallkontaktschicht auf Siliziumcarbid und Halbleitervorrichtung mit einer Metallkontaktstruktur - Google Patents

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Ravi Keshav Joshi
Romain Esteve
Gerald Unegg
Roland Rupp
Francisco Javier Santos Rodriguez
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Eine Halbleitervorrichtung umfasst einen Halbleiterkörper, der auf Siliziumcarbid basiert, sowie eine Metallkontaktstruktur. Grenzflächenteilchen, die einen Silicidkern und eine Kohlenstoffhülle auf einer Oberfläche der Silicidkerne umfassen, werden direkt zwischen dem Halbleiterkörper und der Metallkontaktstruktur gebildet. Zwischen Benachbarten der Grenzflächenteilchen grenzt die Metallkontaktstruktur direkt an den Halbleiterkörper.

Description

  • HINTERGRUND
  • Halbleitervorrichtungen, die auf Siliziumcarbid (SiC) basieren, ziehen Nutzen aus der breiten Bandlücke, dem hohen elektrischen Durchbruchsfeld, der hohen thermischen Leitfähigkeit, chemischen Inertheit und mechanischen Härte von Siliziumcarbid. Eines der Hindernisse, die die breite Einführung von SiC-Vorrichtungen in einem gewissen Maß behindern, ist die metallurgische Grenzfläche zwischen SiC und Metallen, welche komplizierter ist als zwischen Metall und anderen Halbleitermaterialien und welche Teil ohmscher Kontakte zu SiC ist. Ohmsche Kontakte liefern einen ungehinderten Fluss von Ladungsträgern zu und von dotierten Gebieten in einem Halbleiterkörper zu einem Metallanschluss, wenn eine Vorspannung über den ohmschen Kontakt angelegt wird. Ein ohmscher Kontakt ist typischerweise als eine Grenzfläche definiert, welche eine lineare und symmetrische Strom-Spannung-Beziehung zumindest innerhalb der Grenzen seiner beabsichtigten Nutzung aufweist. Ohmsche Kontakte zu dotierten Gebieten in Siliziumcarbid basieren typischerweise auf einem Metallsilicid. Qualität und Stabilität von Silicidkontakten hängen stark von den Prozessbedingungen, unter denen der Silicidkontakt gebildet wird, von einem Dotierungspegel und Dotierstofftyp in dem dotierten Siliziumcarbidgebiet, Oberflächenrauhigkeit, dem Polytyp des Siliziumcarbidgitters und davon ab, ob die Kontaktoberfläche des Siliziumcarbidgebiets aus Siliziumatomen (SiC-Fläche) oder Kohlenstoffatomen (C-Fläche) gebildet ist.
  • Es besteht ein Bedarf an einem wettbewerbsfähigen, verlässlichen und einfach aufbringbaren ohmschen Kontakt für Siliziumcarbidvorrichtungen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren ein Ausbilden einer Ausgangsschicht aus einem Material, welches ein silicidbildendes Metall enthält, auf einer Prozessoberfläche eines Siliziumcarbidkörpers umfasst. Von der Ausgangsschicht und einem Bereich des Siliziumcarbidkörpers werden Grenzflächenteilchen gebildet, welche einen Silicidkern und eine Kohlenstoffhülle umfassen. Zwischen den Grenzflächenteilchen wird ein Kontaktbereich der Prozessoberfläche freigelegt. Eine Metallkontaktschicht wird direkt auf dem Kontaktbereich der Prozessoberfläche gebildet, wobei die Grenzflächenteilchen zwischen der Metallkontaktschicht und dem Siliziumcarbidkörper eingebettet sind.
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner eine Halbleitervorrichtung, die einen Halbleiterkörper basierend auf Siliziumcarbid sowie eine Metallkontaktstruktur umfasst. Grenzflächenteilchen, die einen Silicidkern und eine Kohlenstoffhülle auf einer Oberfläche der Silicidkerne umfassen, liegen direkt zwischen dem Halbleiterkörper und der Metallkontaktstruktur. Zwischen Benachbarten der Grenzflächenteilchen grenzt die Metallkontaktstruktur direkt an den Halbleiterkörper.
  • Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Der Fachmann wird zusätzliche Merkmale und Vorteile nach Lesen der folgenden Detailbeschreibung und Betrachten der begleitenden Zeichnungen erkennen.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen sind beigeschlossen, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern, und sie sind in diese Beschreibung einbezogen und bilden einen Teil von ihr. Die Zeichnungen veranschaulichen die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern der Prinzipien der Erfindung. Andere Ausführungsformen der Erfindung und beabsichtigte Vorteile werden sofort gewürdigt, da sie unter Hinweis auf die folgende Detailbeschreibung besser verstanden werden.
    • 1A ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs eines Siliziumcarbidsubstrats, um ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die Grenzflächenteilchen mit einem Silicidkern enthält, gemäß einer Ausführungsform nach Ausbilden einer unvollständigen Ausgangsschicht auf einem Siliziumcarbidkörper zu veranschaulichen.
    • 1B ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Siliziumcarbidsubstratbereichs von 1A nach Ausbilden von Grenzflächenteilchen.
    • 1C ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Siliziumcarbidsubstratbereichs von 1B nach Ausbilden einer Metallkontaktschicht, die die Grenzflächenteilchen bedeckt und zwischen den Grenzflächenteilchen direkt an den Siliziumcarbidkörper grenzt.
    • 2A ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs eines Siliziumcarbidsubstrats, um ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen mit Kontaktstrukturen, die Grenzflächenteilchen enthalten, gemäß einer Ausführungsform zu veranschaulichen, betreffend eine Ausbildung einer Ausgangsschicht durch Entfernen eines Metallteilchen einbettenden Matrixmaterials nach Ausbilden einer Precursor-Struktur, die das Matrixmaterial und die Metallteilchen enthält.
    • 2B ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Siliziumcarbidsubstratbereichs von 2A nach Entfernen des Matrixmaterials.
    • 2C ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Siliziumcarbidsubstratbereichs von 2B nach Ausbilden der Grenzflächenteilchen.
    • 3A ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs eines Siliziumcarbidsubstrats, um ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen mit Kontaktstrukturen einschließlich Grenzflächenteilchen gemäß einer Ausführungsform zu veranschaulichen, betreffend eine Ausbildung einer Ausgangsschicht aus einer Lösung nach Aufbringen der Lösung.
    • 3B ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Siliziumcarbidsubstratbereichs von 3A nach Bildung der Ausgangsschicht aus einem gelösten Stoff der Lösung von 3A.
    • 3C ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Siliziumcarbidsubstratbereichs von 3B nach Ausbilden der Grenzflächenteilchen.
    • 4A ist eine schematische Draufsicht eines Bereichs einer Prozessoberfläche eines Siliziumcarbidkörpers, der mit einer Ausgangsschicht bedeckt ist, die eine Vielzahl unregelmäßig verteilter isolierter Bereiche enthält, gemäß einer Ausführungsform.
    • 4B ist eine schematische Draufsicht eines Bereichs einer Prozessoberfläche eines Siliziumcarbidkörpers, der mit einer kontinuierlichen Ausgangsschicht bedeckt ist, die eine Vielzahl unregelmäßig verteilter Perforationen enthält, gemäß einer anderen Ausführungsform.
    • 4C ist eine schematische Draufsicht eines Bereichs einer Prozessoberfläche eines Siliziumcarbidkörpers, der mit einer Ausgangsschicht bedeckt ist, die eine Vielzahl regelmäßig angeordneter isolierter Bereiche enthält, gemäß einer weiteren Ausführungsform.
    • 4D ist eine schematische Querschnittsansicht eines Bereichs eines Siliziumcarbidkörpers, der mit einer vollständigen Ausgangsschicht bedeckt ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform.
    • 5A ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform, die unregelmäßig geformte Grenzflächenteilchen betrifft.
    • 5B ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform, die sphärische Grenzflächenteilchen betrifft.
    • 5C ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform, die flache Grenzflächenteilchen betrifft.
    • 6A ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer rückseitigen, Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer Ausführungsform.
    • 6B ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs einer Halbleitervorrichtung mit einer vorderseitigen, Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer Ausführungsform.
    • 7A ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht einer Leistungshalbleiterdiode mit einer rückseitigen, Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer Ausführungsform.
    • 7B ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht einer Leistungshalbleiterdiode mit einer vorderseitigen, Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer anderen Ausführungsform.
    • 8 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines IGFET (Feldeffekttransistors mit isoliertem Gate) mit einer rückseitigen, Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer Ausführungsform.
    • 9 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines IGFET (Feldeffekttransistors mit isoliertem Gate) mit einer rückseitigen, Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer Ausführungsform, betreffend asymmetrische Transistorzellen.
    • 10 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs eines IGBT (Bipolartransistors mit isoliertem Gate) mit einer rückseitigen, Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
    • 11 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs eines BJT (Bipolar-Übergangstransistors) mit einer Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer anderen Ausführungsform.
    • 12 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs eines JFET (Junction-Feldeffekttransistors) mit einer Grenzflächenteilchen enthaltenden Metallisierung gemäß einer anderen Ausführungsform.
    • 13A ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Bereichs eines Wafer-Komposits, das einen Siliziumcarbidkörper enthält, um ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen mit Grenzflächenteilchen gemäß einer Ausführungsform unter Verwendung eines Nickeloxymat-Sprühnebels nach Aufbringen einer Trägerfolie an einer Vorderseite der Vorrichtung zu veranschaulichen.
    • 13B ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Wafer-Komposits von 13A nach Abtragen des Siliziumcarbidkörpers von einer Rückseite der Vorrichtung aus.
    • 13C ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Wafer-Komposits von 13B nach Aufbringen eines Nickeloxymats auf eine Prozessoberfläche auf der Rückseite der Vorrichtung.
    • 13D ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Wafer-Komposits von 13C nach Entfernen der Trägerfolie.
    • 13E ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Wafer-Komposits von 13D nach einem Backen bei niedriger Temperatur des Nickeloxymats.
    • 13F ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Wafer-Komposits von 13E nach einem Laser-Ausheilen, das Grenzflächenteilchen bildet.
    • 13G ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht des Wafer-Komposits von 13F nach Ausbilden einer Metallkontaktschicht.
  • DETAILBESCHREIBUNG
  • In der folgenden Detailbeschreibung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden und in denen für Veranschaulichungszwecke spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgestaltet werden kann. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsformen verwendet und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können Merkmale, die für eine Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, bei oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen verwendet werden, um zu noch einer weiteren Ausführungsform zu gelangen. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung derartige Modifikationen und Veränderungen umfasst. Die Beispiele sind mittels einer spezifischen Sprache beschrieben, die nicht als den Umfang der beigefügten Patentansprüche begrenzend aufgefasst werden sollte. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und dienen lediglich für Veranschaulichungszwecke. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen versehen, falls nicht etwas anderes festgestellt wird.
  • Die Begriffe „haben“, „enthalten“, „umfassen“, „aufweisen“ und ähnliche Begriffe sind offene Begriffe, und die Begriffe geben das Vorhandensein der festgestellten Strukturen, Elemente oder Merkmale an, schließen jedoch das Vorhandensein von zusätzlichen Elementen oder Merkmalen nicht aus. Die unbestimmten Artikel und die bestimmten Artikel sollen sowohl den Plural als auch den Singular umfassen, falls sich aus dem Zusammenhang nicht klar etwas anderes ergibt.
  • Der Begriff „elektrisch verbunden“ beschreibt eine permanente niederohmige Verbindung zwischen elektrisch verbundenen Elementen, beispielsweise einen direkten Kontakt zwischen den betreffenden Elementen oder eine niederohmige Verbindung über ein Metall und/oder einen hochdotierten Halbleiter. Der Begriff „elektrisch gekoppelt“ umfasst, dass ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente, die für eine Signalübertragung geeignet sind, zwischen den elektrisch gekoppelten Elementen vorhanden sein können, beispielsweise Elemente, die zeitweise eine niederohmige Verbindung in einem ersten Zustand und eine hochohmige elektrische Entkopplung in einem zweiten Zustand vorsehen.
  • Die Figuren veranschaulichen relative Dotierungskonzentrationen durch Angabe von „-“ oder „+“ neben dem Dotierungstyp „n“ oder „p“. Beispielsweise bedeutet „n-“ eine Dotierungskonzentration, die niedriger als die Dotierungskonzentration eines „n“-Dotierungsgebiets ist, während ein „n+“-Dotierungsgebiet eine höhere Dotierungskonzentration hat als ein „n“-Dotierungsgebiet. Dotierungsgebiete der gleichen relativen Dotierungskonzentration haben nicht notwendigerweise die gleiche absolute Dotierungskonzentration. Beispielsweise können zwei verschiedene „n“-Dotierungsgebiete die gleichen oder verschiedene absolute Dotierungskonzentrationen haben.
  • 1A bis 1C betreffen die Bildung einer Kontaktstruktur, die einen ohmschen Kontakt zwischen einem dotierten Kontaktgebiet 710 in einem einkristallinen Siliziumcarbidkörper 700 und einer Metallkontaktschicht 340 für ein Siliziumcarbidsubstrat 590 bildet.
  • Das Siliziumcarbidsubstrat 590 kann ein vorbearbeiteter SiC-Wafer mit einem Siliziumcarbidkörper 700 aus zum Beispiel 2H-SiC (SiC des 2H-Polytyps), 6H-SiC oder 15R-SiC sein. Gemäß einer Ausführungsform weist das Siliziumcarbid den 4H-Polytyp (4H-SiC) auf. Das Siliziumcarbidsubstrat 590 kann weitere leitfähige und/oder isolierende Strukturen außerhalb des Siliziumcarbidkörpers 700 oder sich in diesen erstreckend umfassen.
  • Der Siliziumcarbidkörper 700 weist eine Prozessoberfläche 701 an einer ersten Seite und eine Auflagefläche auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite auf. In 1A und allen folgenden Figuren kann die Prozessoberfläche 701 planar sein oder kann mit ersten Oberflächenabschnitten, die von ersten Hauptkristallebenen gebildet werden, und zweiten, von zweiten Hauptkristallebenen gebildeten Oberflächenabschnitten gestaffelt sein, die zu den ersten Oberflächenabschnitten geneigt sind und benachbarte erste Oberflächenabschnitte verbinden.
  • Ein Normale zu einer planaren Prozessoberfläche 701 oder einer mittleren Ebene einer gestaffelten Prozessoberfläche 701 definiert eine vertikale Richtung, und Richtungen in der Ebene einer planaren Prozessoberfläche 701 oder in der Hauptebene einer gestaffelten Prozessoberfläche 701 sind horizontale Richtungen.
  • Das Kontaktgebiet 710 grenzt direkt an einen Bereich der Prozessoberfläche 701 und kann einen pn-Übergang mit einem entgegengesetzt dotierten Gebiet in dem Siliziumcarbidkörper 700 oder einen unipolaren Übergang mit einem weiteren dotierten Gebiet des gleichen Leitfähigkeitstyps ausbilden. Das Kontaktgebiet 710 kann ein p-Typ oder n-Typ mit einer Dotierstoffkonzentration von zumindest 1E17 cm-3, zum Beispiel in einem Bereich von 1E17 cm-3 bis 1E20 cm-3, sein.
  • Eine Ausgangsschicht 350, die ein silicidbildendes Metall enthält, wird auf der Prozessoberfläche 701 ausgebildet. Eine Ausbildung der Ausgangsschicht 350 kann ein Aufbringen einer Precursor-Struktur, die ein Matrixmaterial enthält, das Metallteilchen einbettet, und dann ein Entfernen des Matrixmaterials beinhalten, um die Metallteilchen freizusetzen, welche sich auf der Prozessoberfläche 701 abscheiden bzw. absetzen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein Ausbilden der Ausgangsschicht ein Aufbringen einer Lösung, die eine metallorganische Verbindung als einen gelösten Stoff enthält, und dann ein zumindest teilweises Entfernen des Lösungsmittels beinhalten.
  • 1A zeigt die Ausgangsschicht 350, welche in dem Sinne vollständig sein kann, dass die Ausgangsschicht 350 die Prozessoberfläche 701 vollständig bedeckt oder welche in dem Sinne nicht vollständig sein kann, dass die Ausgangsschicht 350 den Abschnitt der Prozessoberfläche 701 nicht vollständig bedeckt, der durch das Kontaktgebiet 710 gebildet wird, und einen unbeschichteten Bereich freigelegt lässt.
  • Zumindest im Fall einer vollständigen Ausgangsschicht 350 werden das Material und die Struktur der Ausgangsschicht 350 so ausgewählt, dass die Ausgangsschicht 350 im Verlauf einer weiteren Bearbeitung auseinanderreißt oder perforiert wird, zum Beispiel wenn der Siliziumcarbidkörper 700 einer Wärmebehandlung zum Ausbilden eines Silicids unterzogen wird. Beispielsweise kann die Ausgangsschicht 350 eine dünne amorphe oder nanokristalline Schicht oder eine dünne Schicht aus Nanoteilchen, zum Beispiel Nanostäben oder Nanoröhren, sein oder diese enthalten. Die Wärmebehandlung kann in einem gewissen Maß das Material der Ausgangsschicht 350 verdichten, agglomerieren und/oder umverteilen, so dass während der Wärmebehandlung ein Kontaktbereich 706 der Prozessoberfläche 701 freigelegt wird.
  • Im Fall einer unvollständigen Ausgangsschicht 350 perforieren eine oder mehrere Öffnungen 705 die Ausgangsschicht 350, welche in diesem Fall zumindest 5 %, beispielsweise zumindest 10 % oder 20 %, der Prozessoberfläche 701 freigelegt lässt.
  • Eine unvollständige Ausgangsschicht 350 kann zusammenhängend bzw. kontinuierlich sein, wobei die Ausgangsschicht 350 eine einteilige Schicht mit einer Vielzahl von Öffnungen 705 ist, die die Ausgangsschicht 350 perforieren und eine Vielzahl getrennter unbeschichteter Bereiche der Prozessoberfläche 701 freilegen. Die Öffnungen 705 haben die gleiche Querschnittsfläche oder können unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen, können die gleiche Form haben oder können verschiedene Formen aufweisen und können regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann eine unvollständige Ausgangsschicht 350 eine Vielzahl isolierter Abschnitte 356 enthalten, wobei eine einzelne Öffnung 705 einen kontinuierlichen unbeschichteten Bereich der Prozessoberfläche 701 freilegt, wobei der kontinuierliche unbeschichtete Bereich die isolierten Abschnitte 356 der Ausgangsschicht 350 voneinander trennt. Die isolierten Abschnitte 356 können die gleiche Querschnittsfläche aufweisen oder können verschiedene Querschnittsflächen aufweisen, können die gleiche Form haben oder können verschiedene Formen aufweisen und können regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein.
  • Eine unvollständige Ausgangsschicht 350 kann ein Hybrid beider Ausführungsformen sein bzw. kann sowohl Abschnitte mit einer Vielzahl von Öffnungen 705 als auch Abschnitte mit einer Vielzahl isolierter Abschnitte 356 aufweisen.
  • Das silicidbildende Metall in der Ausgangsschicht 350 kann jedes beliebige Metall sein, das auf einer Siliziumcarbidbasis ein Silicid bildet und das eine geringere Kohlenstofflöslichkeit aufweist. Beispielsweise kann das silicidbildende Metall zumindest eines von Kobalt (Co), Wolfram (W), Tantal (Ta), Titan (Ti), Chrom (Cr), Molybdän (Mo) und Zirkonium (Zr) sein. Gemäß einer Ausführungsform ist das silicidbildende Metall Nickel (Ni) oder enthält dieses. Die Ausgangsschicht 350 kann das silicidbildende Metall in elementarer Form oder als eine Komponente einer Verbindung, z.B. als ein Metalloxid, enthalten.
  • Die Ausgangsschicht 350 kann dem Wesen nach amorph oder nanokristallin sein, wobei einzelne Körner oder Cluster von Körnern die isolierten Abschnitte 356 bilden können. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Ausgangsschicht 350 aus Nanoteilchen, z.B. Nanostäben oder Nanoröhren, bestehen oder kann solche enthalten. Eine maximale vertikale Ausdehnung d0 der Ausgangsschicht 350 kann in einem Bereich von 2 nm bis 1 µm, zum Beispiel in einem Bereich von 5 nm bis 500 nm, liegen.
  • Eine Wärmebehandlung der Ausgangsschicht 350 und eines angrenzenden Bereichs des Siliziumcarbidkörpers 700 löst Silizium aus dem Siliziumcarbidgitter, wobei das gelöste Silizium und das silicidbildende Metall der Ausgangsschicht 350 isolierte Silicidkerne 305 bilden. Der verbleibende, vom Siliziumcarbidgitter durch Absorption von Siliziumatomen in den Silicidkern 305 freigesetzte Kohlenstoff segregiert bzw. spaltet sich in sp2-hybridisierter Form ab und akkumuliert an der Oberfläche der Silicidkerne 305. Ein Silicidbildung und Segregation bzw. Abspaltung von Kohlenstoff findet nur direkt unter und entlang Abschnitten der Ausgangsschicht 350 statt.
  • Die Wärmebehandlung kann ein Laser-Ausheilen einschließen, das die Bereiche des Silicidcarbidsubstrats 590, die dem Laserstrahl ausgesetzt sind, selektiv auf Temperaturen in einem Bereich von 500°C bis 1500°C heizt. Die Dauer der Wärmebehandlung hängt ab von der angewandten Temperatur und kann von etwa 1 Minute für eine Wärmebehandlung bei 1500°C bis etwa 60 Minuten für eine Wärmebehandlung bei 500°C reichen.
  • 1B zeigt Grenzflächenteilchen 300, die entlang der Prozessoberfläche 701 aus den Silicidkernen 305 und aus dem überschüssigen Kohlenstoff gebildet wurden. Die Silicidkerne 305 sind nahezu vollständig frei von Kohlenstoff, da sich Kohlenstoff aus dem Silicid abspaltet. Der überschüssige Kohlenstoff akkumuliert auf der freigelegten Oberfläche der Silicidkerne 305 und an der Grenzfläche zum Siliziumcarbidkörper 700 und bildet eine Kohlenstoffhülle 309, die eine Schale bilden kann, die den Silicidkern 305 ganz oder nur teilweise einbettet. Die Kohlenstoffhülle 309 kann nicht kontinuierlich oder kontinuierlich sein oder kann durch getrennte Agglomerationen von sp2-hybridisiertem Kohlenstoff gebildet werden. In solchen Abschnitten der Prozessoberfläche 701, welche durch eine unvollständige Ausgangsschicht 350 nicht bedeckt sind oder welche während der Wärmebehandlung freigelegt werden, findet keine Silicidbildung statt, bleibt das SiC-Gitter unbeschädigt, und kein oder nahezu kein Kohlenstoff spaltet sich ab.
  • Die Grenzflächenteilchen 300 sind teilweise in dem Kontaktgebiet 710 vergraben und können teilweise aus der Prozessoberfläche 701 vorragen. Die Grenzflächenteilchen 300 können Flocken bzw. Blättchen, Körner, flache Strukturen sein oder können teilweise oder komplett sphärisch sein.
  • Das Silicid kann ein Nickelsilicid, das eine Ni2Si-Phase enthält, ein Kobaltsilicid, das eine Kobaltdisilicid-(CoSi2-)Phase enthält, Wolframsilicid, das eine Wolframdisilicid-(WSi2-)Phase enthät, Tantalsilicid, das eine Tantaldisilicid-(TaSi2-)Phase enthält, Titansilicid, das eine Titandisilicid-(TiSi2-)Phase enthält, Chromsilicid, das eine Chromdisilicid-(CrSi2-)Phase enthält, Molybdänsilicid, das eine Molybdändisilicid-(MoSi2-)Phase enthält, und/oder Zirkoniumsilicid sein, das eine Zirkoniumdisilicid-(ZrSi2-)Phase enthält.
  • Die Grenzflächenteilchen 300 und/oder Agglomerationen der Grenzflächenteilchen 300 sind in der horizontalen Richtung zumindest teilweise voneinander getrennt, so dass zwischen den Grenzflächenteilchen 300 oder zwischen Agglomerationen von Grenzflächenteilchen 300 ein Verbindungsbereich 706 der Prozessoberfläche 701 freigelegt ist. Der Verbindungsbereich 706 kann dem unbeschichteten Bereich weitgehend entsprechen, der durch die in 1A gezeigte(n) Öffnung(en) 705 freigelegt ist, oder kann nur im Verlauf einer Ausbildung der Grenzflächenteilchen 300 freigelegt werden. Ein Flächenverhältnis des freigelegten Verbindungsbereichs 706 zur Gesamtfläche von Interesse kann zumindest 10 %, zum Beispiel zumindest 20 %, betragen.
  • Die Kohlenstoffhülle 309 der Grenzflächenteilchen 300 kann Kohlenstoff in sp2-hybridisierter Form als eine kontinuierliche oder nicht kontinuierliche Graphitschicht enthalten, wobei die kontinuierliche Kohlenstoffhülle 309 den Silicidkern 305 vollständig oder nur teilweise einkapseln kann.
  • Eine Metallkontaktschicht 340 wird auf der Prozessoberfläche 701, z.B. durch Sputtern, durch chemische Gasphasenabscheidung oder durch Elektroplattieren, gebildet. Beispielsweise kann die Metallkontaktschicht 340 aus zumindest einem von Aluminium (A1), Kupfer (Cu), einer Aluminium-Kupfer-Legierung (AlCu), einer Aluminium-Silizium-Legierung (AlSi), einer Aluminium-Silizium-Kupfer-Legierung (AlSiCu), Wolfram (W), Silber (Ag), Titan (Ti), Tantal (Ta) und Vanadium (V) bestehen.
  • 1C zeigt, dass die Metallkontaktschicht 340 mit sowohl dem Kontaktgebiet 710 im Siliziumcarbidkörper 700 als auch mit den Grenzflächenteilchen 300 in direktem Kontakt steht. Die Kohlenstoffhülle 309 kann dazu beitragen, den ohmschen Widerstand zwischen der Metallkontaktschicht 340 und den Silicidkernen 305 und/oder zwischen den Silicidkernen 305 und dem Siliziumcarbidkörper 700 zu reduzieren. Auf der anderen Seite schaffen die kohlenstofffreien direkten Grenzflächen zwischen der Metallkontaktschicht 340 und dem Siliziumcarbidkörper 700 eine stabile und zuverlässige mechanische Verbindung zwischen der Metallkontaktschicht 340 und dem Siliziumcarbidkörper 700.
  • Herkömmlicherweise hat ein Ausbilden von Kontaktstrukturen für ohmsche Kontakte zu Siliziumcarbid aus einer gesputterten Nickelschicht, die eine Siliziumcarbidoberfläche vollständig bedeckt, typischerweise zur Folge, dass überschüssige Kohlenstoffatome, die aus dem Siliziumcarbidgitter abgespalten werden, entlang planaren metallurgischen Grenzflächen akkumulieren, die sich über den kompletten horizontalen Querschnitt einer Kontaktstruktur und innerhalb der oder auf den Metallkontaktschichten erstrecken, wobei die Kohlenstoffatome die Adhäsion bzw. Haftung des Metalls auf der Grenzfläche verschlechtern und die mechanische Stabilität derartiger Kontaktstrukturen schwächen. Eine reduzierte Metalladhäsion kann zur Folge haben, dass sich die Metallkontaktschicht bei einer thermomechanischen Beanspruchung zumindest teilweise von der Unterlage abschält. Auf der anderen Seite kann eine Entfernung des abgespaltenen Kohlenstoffs vor einer Abscheidung der Metallkontaktschicht eine aufwändige und kostenintensive Aufgabe sein.
  • Im Gegensatz dazu grenzt in Kontaktstrukturen gemäß den vorliegenden Ausführungsformen die Metallkontaktschicht 340 direkt an einen Verbindungsbereich 706 der Prozessoberfläche 701, der vollständig oder zumindest in einem hohen Maße frei von jeglichen Kohlenstoffabscheidungen ist. Das Fehlen von Kohlenstoffabscheidungen im Verbindungsbereich 706 hat eine zuverlässige und stabile mechanische Verbindung zwischen der Metallkontaktschicht 340 und dem Siliziumcarbidkörper 700 zur Folge. Außerdem kann die Kontaktstruktur auch von der Kohlenstoffhülle 309 der Grenzflächenteilchen 300 profitieren, die zu einer Reduzierung des gesamten ohmschen Widerstands zwischen dem Kontaktgebiet 710 und der Metallkontaktschicht 340 beitragen kann.
  • 2A bis 2C beziehen sich auf einen Prozess, der eine nicht kontinuierliche Ausgangsschicht 350 durch einen Prozess bildet, der ein vorwiegend physikalischer Prozess sein kann.
  • Eine Precursor-Struktur 380, welche ein Matrixmaterial 381 und Metallteilchen 385 enthält, die in dem Matrixmaterial 381 eingebettet oder daran geklebt sind, wird auf der Prozessoberfläche 701 z.B. durch einen Spin-on-Prozess, durch Sprühbeschichtung, Drucken, Tauchen, Ausschütten oder Kleben gebildet.
  • 2A zeigt die Precursor-Struktur 380 auf der Prozessoberfläche 701. Die Precursor-Struktur 380 kann eine Suspension oder Aufschlämmung sein, wobei das Matrixmaterial 381 eine Flüssigkeit ist, in der Metallteilchen 385 schweben. Gemäß anderen Ausführungsformen kann das Matrixmaterial 381 ein festes, z.B. ein zersetzbares und vergasbares, Harz sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Precursor-Struktur 380 ein Trägerband umfassen, und ein Klebstoff bindet die Metallteilchen 385 an eine Klebefläche des Trägerbandes, wobei die Klebefläche auf die Prozessoberfläche 701 geklebt ist.
  • Die Metallteilchen 385 können aus einem elementaren Metall oder aus einer Metallverbindung, zum Beispiel aus einem Metalloxid, bestehen. Die Metallteilchen 385 können beispielsweise Kugeln, Körner und/oder Flocken sein. Die Volumina der Metallteilchen 385 können annähernd die gleichen sein oder können sich um zumindest eine Größenordnung unterscheiden. Eine vertikale Ausdehnung v1 der Precursor-Struktur 380 kann in einem Bereich von 100 nm bis mehrere hundert Mikrometer liegen.
  • Im Fall eines festen Matrixmaterials 381 können die Metallteilchen 385 innerhalb der Precursor-Struktur 380 über die komplette vertikale Ausdehnung v1 der Precursor-Struktur 380 unregelmäßig verteilt sein oder können in einem vordefinierten Muster entlang einer Klebefläche der Precursor-Struktur 380 parallel zur Prozessoberfläche 701 regelmäßig angeordnet sein.
  • Das Matrixmaterial 381 kann entfernt werden. Beispielsweise kann im Fall eines angeklebten Trägerbandes die Adhäsionsverbindung bzw. Klebung mittels einer Wärmebehandlung oder durch Belichtung mit geeigneter Strahlung, z.B. ultraviolettem Licht, teilweise oder vollständig gelöst werden, und das Trägerband kann abgezogen werden. Gemäß anderen Ausführungsformen entfernt eine Wärmebehandlung das Matrixmaterial 381, um die Metallteilchen 385 freizusetzen.
  • 2B zeigt die auf der Prozessoberfläche 701 abgeschiedenen Metallteilchen 385. Die gleiche oder eine weitere Wärmebehandlung bewirkt eine Silicidbildung mit den Metallteilchen 385, um isolierte Grenzflächenteilchen 300 zu bilden, die in 2C veranschaulicht sind.
  • Die Wärmebehandlung kann eine zweistufige Wärmebehandlung sein, wobei eine erste partielle Wärmebehandlung das Matrixmaterial 381 verdampft oder zersetzt und die Zersetzungsprodukte vergast. Eine zweite partielle Wärmebehandlung bildet die isolierten Grenzflächenteilchen 300 aus den Metallteilchen 385, die während der ersten partiellen Wärmebehandlung freigesetzt und auf der Prozessoberfläche 701 abgeschieden wurden. Gemäß einer anderen Ausführungsform verdampft oder zersetzt die gleiche Wärmebehandlung das Matrixmaterial 381 und vergast dieses und bewirkt eine Silicidbildung mit den abgeschiedenen Metallteilchen 385. Eine Metallschicht kann dann abgeschieden werden, um eine Kontaktstruktur, wie mit Verweis auf 1C beschrieben, auszubilden.
  • 3A bis 3C beziehen sich auf ein Verfahren, das mit einem chemischen Prozess zum Ausbilden der nicht vollständigen Ausgangsschicht 350 aus einem metallorganischen Precursor-Material verbunden ist.
  • Eine Lösung 390, die ein Lösungsmittel 391 und einen gelösten Stoff 395 enthält, wird auf der Prozessoberfläche 701 abgeschieden. Das Lösungsmittel 391 kann ein organisches Lösungsmittel, zum Beispiel ein organisches polares protonenfreies oder organisches protonenfreies Lösungsmittel, sein, dem es an einem sauren Wasserstoffatom mangelt. Der Siedepunkt der Lösung 390 liegt in einem Bereich von etwa 50°C bis 200°C, z.B. 60°C bis 100°C. Das Lösungsmittel kann z.B. DMF (Dimethylformamid), DMSO (Dimethylsulfoxid), Methanol, Ethanol, 2-Methoxyethanol oder Isopropanol sein.
  • Der gelöste Stoff 395 kann ein Metallkomplex sein, der ein zentrales Metallatom oder Metallionen und zumindest einen organischen Liganden enthält. Das zentrale Metallatom oder -ion besteht aus einem silicidbildenden Metall wie etwa Wolfram, Vanadium, Nickel, Titan, Zinn, Zink, Kobalt oder Eisen.
  • Der organische Ligand kann ein Oxymat-Ligand sein, zum Beispiel 2-Hydroxyiminoalkanoat oder ein 2-Alkoxyiminoalkanoat, wobei das Alkanoat ein C2-C8-Alkanoat, beispielsweise Ethanoat, Propanoat oder Butanoat, sein kann. Die AlkoxyGruppe kann ein C1-C4-Alkoxy, zum Beispiel Methyl oder Ethyl, sein. Gemäß einer Ausführungsform kann der Oxymat-Ligand eine Struktur wie in Gleichung (1) veranschaulicht aufweisen.
    Figure DE102016125030A1_0001
  • In Gleichung (1) ist R1 aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff und C1-C4-Alkyl, zum Beispiel Methyl oder Ethyl, besteht. R2 wird aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C6-C14-Aryl und C6-C14-Alkylaryl besteht. Das zentrale Metallatom oder -ion ist durch den Stickstoff und ein negatives ionisiertes Sauerstoffion gebunden/koordiniert. Die Anzahl von Liganden hängt von dem zentralen Metallatom oder -ion ab, und kann beispielsweise zwei oder drei betragen. Gemäß einer Ausführungsform kann R2 aus Methyl, Ethyl, Phenyl und Benzyl ausgewählt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Ligand ein Ligand gemäß (1), wobei sowohl R1 als auch R2 ein Methyl, z.B. Methoxyiminopropanoat, sind. Ein Metallkomplex-Teil der Lösung 390 kann in einem Bereich 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% der Lösung liegen.
  • Die Lösung 390 kann beispielsweise durch Spin-Coating bzw. Schleuderbeschichtung, Tauchbeschichtung, Sprühbeschichtung, Lösungsbeschichtung, Tintenstrahldrucken, Siebdruck oder Pad-Printing bzw. Tampon-Druck aufgebracht werden.
  • Die Lösung 390 kann nach Aufbringung und vor Zersetzung des Metallkomplexes zum Beispiel durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Temperatur, oberhalb der der Metallkomplex zersetzt, gebacken werden.
  • 3A zeigt die Lösung 390, die Metallionen als Teil eines gelösten Stoffes 395 enthält, der Oxymat-Liganden enthält und in einem Lösungsmittel 391 gelöst ist.
  • Wärmebehandlungen zersetzen den Metallkomplex zu einer Metallverbindung, z.B. einem Metalloxid, und wandeln die Metallverbindung in ein Metallsilicid um. Beispielsweise kann eine erste partielle Wärmebehandlung bei moderaten Temperaturen oberhalb 150°C und unterhalb 250°C den Metallkomplex zersetzen, um eine nicht vollständige Ausgangsschicht 350 mit isolierten Bereichen 356 zu bilden, und eine zweite partielle Wärmebehandlung bildet aus den isolierten Bereichen 356 der nicht vollständigen Ausgangsschicht 350 isolierte Grenzflächenteilchen 300.
  • Gemäß anderen Ausführungsformen kann eine einzige Wärmebehandlung die Grenzflächenteilchen 300 direkt aus der flüssigen oder getrockneten Precursor-Lösung 390 bilden.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält die Lösung 390 ein Lösungsmittel basierend auf einem Alkohol, und der metallorganische Precursor enthält ein Nickeloxymat. Die Precursor-Lösung wird auf der Prozessoberfläche 701 mittels Spin-Coating aufgebracht oder auf sie gesprüht und bei etwa 250°C in einer inerten Atmosphäre wärmebehandelt, um das Nickeloxymat in eine nicht vollständige und nicht kontinuierliche Ausgangsschicht 350 aus Nickeloxid zu zersetzen. Der organische Teil kann in Form gasförmiger Nebenprodukte freigesetzt werden.
  • 3B zeigt die Ausgangsschicht 350, welche dem Wesen nach amorph oder sehr fein nanokristallin oder eine Kombination von beidem sein kann. Das Nickeloxid bildet eine Art von Granulat, das isolierte Bereiche 356 bildet, die die Prozessoberfläche 701 in dem Gebiet von Interesse vollständig bedecken können oder die einen unbeschichteten Bereich der Prozessoberfläche 701 freigelegt lassen können.
  • Eine weitere Wärmebehandlung bildet ein Silicid, z.B. Nickelsilicid aus dem Nickeloxid der Ausgangsschicht 350 und aus direkt angrenzenden Bereichen des Siliziumcarbidkörpers 700.
  • Wie in 3C gezeigt ist, nimmt das Silicid die Form von Silicidkernen 305 nur in solchen Bereichen der Prozessoberfläche 701 an, wo die Ausgangsschicht 350 vorhanden war und welche während der Wärmebehandlung nicht freigelegt wurden.
  • 4A bis 4C zeigen Draufsichten verschiedener Ausgangsschichten 350, die durch irgendeines der oben beschriebenen Verfahren gebildet wurden.
  • In 4A enthält eine nicht vollständige Ausgangsschicht 350 eine Vielzahl isolierter Bereiche 356, deren Form annähernd kreisförmig sein kann. Die isolierten Bereiche 356 der Ausgangsschicht 350 lassen einen kontinuierlichen, einteiligen unbeschichteten Bereich der Prozessoberfläche 701 freigelegt.
  • In 4B bildet die nicht vollständige Ausgangsschicht 350 ein unregelmäßiges Gitter mit isolierten Öffnungen 705, die den unbeschichteten Bereich der Prozessoberfläche 701 freilegen.
  • 4C zeigt regelmäßig angeordnete isolierte Bereiche 356 einer Ausgangsschicht 350, welche z.B. durch Aufnehmen von Metallteilchen 385 mit einem Klebeband gebildet werden können, wobei die Metallteilchen 385 durch geeignete Mittel, z.B. in einer Form, die mit den Metallteilchen 385 gefüllte Mikrorillen enthält, vorher angeordnet werden können.
  • 4D zeigt eine vollständige Ausgangsschicht 350, die grobkörnige Kristallite oder Nanoteilchen enthält, wobei die Ausgangsschicht 350 die Prozessoberfläche 701 vollständig bedecken kann. Material, Struktur und Dicke der Ausgangsschicht 350 werden so ausgewählt, dass während eines geeigneten Prozesses, z.B. einer Wärmebehandlung zur Silicidbildung, sich das Material der Ausgangsschicht 350 verdichtet und/oder umverteilt, wobei ein Verbindungsbereich 706 der Prozessoberfläche 701 freigelegt wird.
  • 5A bis 5C zeigen Kontaktstrukturen von Halbleitervorrichtungen 500, wobei die Kontaktstrukturen Grenzflächenteilchen 300 enthalten, die an einer Grenzfläche zwischen einer Metallkontaktstruktur 302 und einer dotierten Zone 180 eingebettet sind, welche in einem Halbleiterkörper 100 aus Siliziumcarbid ausgebildet ist. Die Grenzflächenteilchen 300 können von einer ersten Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 in die Metallkontaktstruktur 302 vorragen und/oder können sich in den Halbleiterkörper 100 erstrecken.
  • In 5A sind die Grenzflächenteilchen 300 unregelmäßig geformt und unterscheiden sich im Hinblick auf das Volumen signifikant. Die Kohlenstoffhüllen 309 umhüllen nur teilweise die Silicidkerne 305. Die Kohlenstoffhülle 309 kann in Bereichen entlang der Grenzfläche zwischen der Metallkontaktstruktur 302 und dem Silicidkern 305 und entlang der Grenzfläche zwischen dem Silicidkern 305 und dem Halbleiterkörper 100 fehlen. Einzelne Grenzflächenteilchen 300 können von benachbarten Grenzflächenteilchen 300 vollständig isoliert sein oder können Cluster oder Anhäufungen direkt angrenzender Grenzflächenteilchen 300 bilden.
  • In 5B haben die Grenzflächenteilchen 300 vorwiegend eine annähernd sphärische Form und können sich in der Größe Unterscheiden.
  • 5C zeigt ein Beispiel für flache Grenzflächenteilchen 300 mit verschiedenen horizontalen Ausdehnungen und annähernd identischen vertikalen Ausdehnungen.
  • Kontaktstrukturen, die aus einer Metallkontaktschicht 340 und Grenzflächenteilchen 300 wie oben beschrieben gebildet werden, können in verschiedenen Halbleitervorrichtungen 500 implementiert bzw. ausgeführt werden, einschließlich z.B. Leistungshalbleiterdioden und Leistungshalbleiterschalter wie etwa JFETs (Junction-Feldeffekttransistoren), IGFETs (Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate), BJTs (Bipolar-Junction- bzw. Übergangstransistoren) und IGBTs (Bipolartransistoren mit isoliertem Gate).
  • 6A und 6B beziehen sich auf Halbleitervorrichtungen 500, die auf einem Halbleiterkörper 100 aus einkristallinem Siliziumcarbid basieren. Die Halbleitervorrichtung 500 kann eine Leistungshalbleitervorrichtung mit einem vertikalen Einschalt- oder Durchlassstrom von der ersten Oberfläche 101 zur zweiten Oberfläche 102 oder umgekehrt sein. Beispielsweise ist die Halbleitervorrichtung 500 eine Leistungshalbleiterdiode, ein Leistungshalbleiterschalter oder ein Verstärker, z.B. ein JFET, ein IGFET, ein BJT, ein IGBT, ein Thyristor oder eine Halbleitervorrichtung, die LV- (Niederspannungs-)Schaltungen enthält, zum Beispiel eine Schaltung zur Feststellung von Kurzschlüssen oder eine Temperatursteuerungsschaltung, zusätzlich zu einem HV- (Hochspannungs-)Abschnitt, der eine vertikale Leistungshalbleiterdiode oder einen Leistungshalbleiterschalter enthält.
  • Der Halbleiterkörper 100 hat eine planare oder gestaffelte erste Oberfläche 101 an einer Vorderseite und eine zweite Oberfläche 102 auf der Rückseite. Richtungen parallel zur ersten Oberfläche 101 sind horizontale Richtungen, und eine Normale zur ersten Oberfläche 101 definiert eine vertikale Richtung. Eine laterale Oberfläche 103 verbindet die erste Oberfläche 101 und die zweite Oberfläche 102. Die laterale Oberfläche 103 kann vertikal sein oder kann zumindest einen vertikalen Abschnitt umfassen, der direkt an die erste Oberfläche 101 grenzt.
  • Eine horizontale Querschnittsfläche des Halbleiterkörpers 100 liegt in einem Bereich von 0,5 mm2 bis 2 mm2, z.B. in einem Bereich von 1 mm2 bis 1 cm2. Eine vertikale Ausdehnung des Halbleiterkörpers 100 kann sich von 5 µm bis 500 µm, zum Beispiel in einem Bereich von 50 µm bis 200 µm, bewegen.
  • Der Halbleiterkörper 100 enthält eine dotierte erste Hauptstruktur 130, die einen ersten pn-Übergang pn1 mit einer zweiten Hauptstruktur 120 bildet, welche zwischen der ersten Oberfläche 101 und der ersten Hauptstruktur 130 ausgebildet ist.
  • Die erste Hauptstruktur 130 umfasst eine hochdotierte Kontaktschicht 139, die direkt an die zweite Oberfläche 102 grenzt, und einen gering dotierten Driftbereich 131 zwischen der hochdotierten Kontaktschicht 139 und der zweiten Hauptstruktur 120.
  • Die zweite Hauptstruktur 120 kann beispielsweise das Anodengebiet einer Leistungshalbleiterdiode bilden oder kann die Bodygebiete von Feldeffekt- oder Junction-Transistorzellen enthalten, die parallel elektrisch verbunden sind, oder kann das Basisgebiet eines Bipolartransistors einschließen. In den letztgenannten Fällen kann die zweite Hauptstruktur 120 Sourcezonen oder Emitterzonen enthalten, die zwischen der ersten Oberfläche 101 und den Body- oder Basisgebieten ausgebildet sind.
  • Die zweite Hauptstruktur 120 kann mit einer ersten Lastelektrode 310 an der Vorderseite elektrisch verbunden sein. Die dotierte Kontaktschicht 139 bildet einen ohmschen Kontakt mit einer zweiten Lastelektrode 320, die direkt an die zweite Oberfläche 102 auf der Rückseite grenzt. Zumindest einer der ohmschen Kontakte auf der Vorderseite und auf der Rückseite kann Grenzflächenteilchen 300 enthalten, die zwischen einer Metallkontaktstruktur 302 und dem Halbleiterkörper 100 eingebettet sind.
  • In 6B umfasst die erste Lastelektrode 310, die an der Vorderseite liegt und mit der zweiten Hauptstruktur 120 elektrisch verbunden ist, eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300 wie oben beschrieben.
  • In 6A umfasst die zweite Lastelektrode 320, die auf der Rückseite liegt und mit der ersten Hauptstruktur 130 elektrisch verbunden ist, eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300 wie oben beschrieben. Die Ausführungsformen der 6A und 6B können kombiniert werden.
  • In 7A und 7B ist die Halbleitervorrichtung 500 eine Leistungshalbleiterdiode. Die zweite Hauptstruktur 120 enthält eine Anodenwanne 121, die eine Anode vom p-Typ bildet. Die Kontaktschicht 139 der ersten Hauptstruktur 130 bildet eine Kathode vom n-Typ. Eine Pufferschicht 138 kann direkt zwischen dem Driftbereich 131 und der hochdotierten Kontaktschicht 139 (dazwischen angeordnet) liegen.
  • Eine erste Lastelektrode 310 der Halbleiterdiode grenzt direkt an die erste Oberfläche 101 und kann einen Anodenanschluss A bilden oder mit einem solchen elektrisch verbunden oder gekoppelt sein. Eine zweite Lastelektrode 320, die einen Kathodenanschluss K bildet oder die mit einem solchen elektrisch verbunden oder gekoppelt ist, grenzt direkt an die hochdotierte Kontaktschicht 139.
  • In 7A umfasst die zweite Lastelektrode 320 eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300 entlang der zweiten Oberfläche 102.
  • In 7B bildet die erste Lastelektrode 310 eine Kontaktstruktur mit einer Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300, die an der Grenzfläche zwischen der Metallkontaktstruktur 302 und dem Halbleiterkörper 100 entlang einem Bereich der ersten Oberfläche 101 eingebettet sind.
  • In 8 ist die Halbleitervorrichtung 500 ein IGFET, der Transistorzellen TC enthält, die an der Vorderseite elektrisch parallel geschaltet sind. Die zweite Hauptstruktur 120 umfasst die Bodyzonen der Transistorzellen TC, wobei die Bodyzonen erste pn-Übergänge mit der ersten Hauptstruktur 130 und zweiten pn-Übergänge mit Sourcezonen bilden, welche zwischen der ersten Oberfläche 101 und den Bodyzonen ausgebildet sind, die die Sourcezonen von der ersten Hauptstruktur 130 trennen.
  • Die Transistorzellen TC können planare Transistorzellen mit steuerbaren Kanälen sein, die parallel zur ersten Oberfläche 101 ausgebildet werden, und mit Gateelektroden, die auf der ersten Oberfläche 101 ausgebildet sind, oder vertikale Transistorzellen mit steuerbaren Kanälen, die sich vertikal zur ersten Oberfläche 101 erstrecken, und mit Graben-Gatestrukturen, welche sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 erstrecken.
  • Die zweite Hauptstruktur 120, welche die Bodyzonen sowie die Sourcezonen der Transistorzellen TC enthält, ist mit einer ersten Lastelektrode 310 elektrisch verbunden, welche einen Sourceanschluss S bilden kann oder welche mit einem solchen elektrisch gekoppelt oder verbunden sein kann. Gateelektroden der Transistorzellen TC sind mit einer Steuerelektrode 330 elektrisch verbunden, die einen Gateanschluss G bildet oder die mit einem solchen elektrisch verbunden oder gekoppelt sein kann. Eine zweite Lastelektrode 320 auf der Rückseite kann einen Drainanschluss D bilden oder kann mit einem solchen elektrisch verbunden sein.
  • Die zweite Lastelektrode 320 kann eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300 umfassen, die zwischen der Metallkontaktstruktur 302 und dem Halbleiterkörper 100 entlang der zweiten Oberfläche 102 eingebettet sind.
  • 9 zeigt einen IGFET mit einem Halbleiterkörper 100 aus Siliziumcarbid, z.B. detaillierter beschrieben 2H-SiC, 6H-SiC, 15R-SiC oder 4H-SiC. An einer Vorderseite hat der Halbleiterkörper 100 eine erste Oberfläche 101, welche koplanare Oberflächenabschnitte umfassen kann. Die erste Oberfläche 101 kann mit einer Hauptkristallebene zusammenfallen oder kann zu einer Hauptkristallebene um einen Winkel α zur Achse geneigt sein, dessen Absolutwert zumindest 2° und höchstens 12°, z.B. etwa 4°, betragen kann.
  • In der veranschaulichten Ausführungsform ist die <0001>-Kristallachse unter einem Winkel α > 0 zur Achse zu der Normalen geneigt, und die <11-20>-Kristallachse ist unter dem Winkel α zur Achse bezüglich einer horizontalen Ebene geneigt. Die <1-100>-Kristallachse ist zur Querschnittsebene orthogonal.
  • Die erste Oberfläche 101 kann mit parallelen ersten Oberflächenabschnitten gezackt sein, die zueinander verschoben und zu einer horizontalen Ebene um den Winkel α zur Achse geneigt sind, sowie zweiten Oberflächenabschnitten, die zu den ersten Oberflächenabschnitten geneigt sind und die ersten Oberflächenabschnitte so verbinden, dass eine Querschnittslinie der gezackten ersten Oberfläche 101 eine Sägezahnlinie approximiert.
  • Auf der Rückseite des Halbleiterkörpers 100 kann sich eine gegenüberliegende zweite Oberfläche 102 parallel zur ersten Oberfläche 101 erstrecken. Eine Distanz zwischen der ersten Oberfläche 101 an der Vorderseite und einer zweiten Oberfläche 102 an der Rückseite hängt mit einem nominalen Sperrvermögen des IGFET zusammen. Eine Gesamtdicke des Halbleiterkörpers 100 zwischen den ersten und zweiten Oberflächen 101, 102 kann in dem Bereich von mehreren hundert nm bis mehrere hundert µm liegen. Die Normale zu einer mittleren Ebene der ersten Oberfläche 101 definiert eine vertikale Richtung, und Richtungen parallel zur mittleren Ebene der ersten Oberfläche 101 sind horizontale Richtungen.
  • Die Transistorzellen TC sind an der Vorderseite entlang der ersten Oberfläche 101 ausgebildet. Eine erste Hauptstruktur 130 trennt die Transistorzellen TC von der zweiten Oberfläche 102 auf der Rückseite. Die erste Hauptstruktur 130 kann eine hochdotierte Kontaktschicht 139, die direkt an die zweite Oberfläche 102 grenzt, und einen gering dotierten Driftbereich 131 zwischen den Transistorzellen TC und der hochdotierten Kontaktschicht 139 umfassen.
  • Die hochdotierte Kontaktschicht 139 kann ein Substratbereich sein oder einen solchen umfassen, der von einem kristallinen Ingot erhalten wird, und bildet einen ohmschen Kontakt mit einer zweiten Lastelektrode 320, die direkt an die zweite Oberfläche 102 grenzt. Eine mittlere Dotierstoffkonzentration in der hochdotierten Kontaktschicht 139 ist ausreichend hoch, um einen ohmschen Kontakt mit der zweiten Lastelektrode 320 sicherzustellen.
  • Der Driftbereich 131 kann in einer Schicht ausgebildet sein, die durch Epitaxie auf einem Substratbereich aufgewachsen wurde, der die hochdotierte Kontaktschicht 139 enthält. Eine mittlere Netto-Dotierstoffkonzentration in dem Driftbereich 131 kann im Bereich von 1E15 cm-3 bis 5E16 cm-3 liegen. Die erste Hauptstruktur 130 kann weitere dotierte Gebiete, zum Beispiel Feldstoppzonen, Sperrzonen und/oder Stromausbreitungszonen des Leitfähigkeitstyps des Driftbereichs 131, oder gegendotierte Gebiete umfassen.
  • Die Driftbereich 131 kann direkt an die hochdotierte Kontaktschicht 139 grenzen, oder eine einen unipolaren Übergang mit dem Driftbereich 131 bildende Pufferschicht kann direkt zwischen dem Driftbereich 131 und der hochdotierten Kontaktschicht 139 liegen, wobei eine vertikale Ausdehnung der Pufferschicht annähernd 1 µm betragen kann und eine mittlere Dotierstoffkonzentration in der Pufferschicht beispielsweise in einem Bereich von 3E17 cm-3 bis 1E18 cm-3 liegen kann. Die Pufferschicht kann zu einer Formgebung des elektrischen Feldgradienten in der ersten Hauptstruktur 130 beitragen.
  • Die Transistorzellen TC sind entlang Graben-Gatestrukturen 150 orientiert, die sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 erstrecken, so dass Mesabereiche 190 des Halbleiterkörpers 100 benachbarte Graben-Gatestrukturen 150 trennen.
  • Eine longitudinale Ausdehnung der Graben-Gatestrukturen 150 entlang einer ersten horizontalen Richtung, orthogonal zur Querschnittsebene, ist größer als eine transversale Ausdehnung entlang einer zweiten horizontalen Richtung, orthogonal zur ersten horizontalen Richtung. Die Graben-Gatestrukturen 150 können lange Streifen sein, die sich von einer Seite eines Transistorzellengebiets zu einer gegenüberliegenden Seite erstrecken, wobei die Länge der Graben-Gatestrukturen 150 bis zu mehrere Millimeter betragen kann. Gemäß anderen Ausführungsformen kann eine Vielzahl getrennter Graben-Gatestrukturen 150 entlang einer Linie ausgebildet sein, die sich von einer Seite des Transistorzellengebiets zur gegenüberliegenden Seite erstreckt, oder die Graben-Gatestrukturen 150 können ein Gitter mit den in den Maschen des Gitters ausgebildeten Mesabereichen 190 bilden. Am Boden können die Graben-Gatestrukturen 150 gerundet sein.
  • Die Graben-Gatestrukturen 150 können gleichmäßig beabstandet sein, können eine gleiche Breite aufweisen und können ein regelmäßiges Muster bilden, wobei ein Pitch (Distanz von Mitte zu Mitte) der Graben-Gatestrukturen 150 in einem Bereich von 1 µm bis 10 µm, z.B. von 2 µm bis 5 µm, liegen kann. Eine vertikale Ausdehnung der Graben-Gatestrukturen 150 kann in einem Bereich von 0,3 µm bis 5 µm, z.B. in einem Bereich von 0,5 µm bis 2 µm, liegen.
  • Die Graben-Gatestrukturen 150 können zur ersten Oberfläche 101 vertikal sein oder können sich mit zunehmender Distanz zur ersten Oberfläche 101 verjüngen. Beispielsweise kann der Kegelwinkel der Graben-Gatestrukturen 150 bezüglich der vertikalen Richtung gleich dem Winkel zur Achse sein oder kann vom Winkel zur Achse um nicht mehr als ± 1 Grad abweichen, so dass zumindest eine erste aktive Mesa-Seitenwand 191 von zwei gegenüberliegenden longitudinalen Mesa-Seitenwänden 191, 192 von einer Hauptkristallebene mit hoher Ladungsträgerbeweglichkeit, z.B. einer {11-20}-Kristallebene, gebildet wird. Eine zweite, passive Mesa-Seitenwand 192, die ersten aktiven Mesa-Seitenwand 191 gegenüberliegt, kann zu einer Hauptkristallebene um das Doppelte des Winkels α zur Achse, z.B. um 4 Grad oder mehr, beispielsweise um etwa 8 Grad, geneigt sein. Die erste aktive Mesa-Seitenwand 191 und die zweite passive Mesa-Seitenwand 192 liegen auf gegenüberliegenden longitudinalen Seiten des dazwischenliegenden Mesabereichs 190 und grenzen direkt an zwei verschiedene benachbarte Graben-Gatestrukturen 150.
  • Die Graben-Gatestrukturen 150 umfassen eine leitfähige Gateelektrode 155, welche eine hochdotierte polykristalline Siliziumschicht und/oder eine metallhaltige Schicht umfassen kann oder daraus bestehen kann. Die Gateelektrode 155 kann mit einer Gate-Metallisierung elektrisch verbunden sein, die einen Gateanschluss bildet oder die mit einem solchen elektrisch verbunden oder gekoppelt ist. Ein Gatedielektrikum 159 trennt die Gateelektrode 155 vom Halbleiterkörper 100 entlang zumindest der ersten aktiven Mesa-Seitenwand 191. Das Gatedielektrikum 159 kann eine Siliziumoxidschicht 153 enthalten oder besteht daraus.
  • Die zweite Hauptstruktur 120 enthält Sourcezonen 110, die in den Mesabereichen 190 ausgebildet und zur Vorderseite orientiert sind. Die Sourcezonen 110 können direkt an die erste Oberfläche 101 grenzen und direkt an zumindest die erste aktive Mesa-Seitenwand 191 des jeweiligen Mesabereichs 190 grenzen.
  • Die zweite Hauptstruktur 120 enthält ferner Bodygebiete 122, die in den Mesabereichen 190 ausgebildet sind, wobei die Bodygebiete 192 die Sourcezonen 110 von der ersten Hauptstruktur 130, z.B. von dem Driftbereich 131, trennen. Die Bodygebiete 122 bilden erste pn-Übergänge pn1 mit der ersten Hauptstruktur 130 und zweite pn-Übergänge pn2 mit den Sourcezonen 110. Erste Bereiche der Bodygebiete 122 grenzen direkt an die ersten aktiven Mesa-Seitenwände 191, und zweite Bereiche der Bodygebiete 122 grenzen direkt an die zweiten passiven Mesa-Seitenwände 192, wobei eine Dotierstoffkonzentration in den zweiten Bereichen die Dotierstoffkonzentration in den ersten Bereichen übersteigen kann. Die Bodygebiete 122 können Abschirmgebiete 125 enthalten, die die vertikale Ausdehnung der Bodygebiete 122 lokal vergrößern und einen Bereich der Graben-Gatestrukturen 150 überlappen, der zu den zweiten passiven Mesa-Seitenwänden 192 orientiert ist.
  • Eine minimale Ausdehnung der Bodygebiete 122 entlang den aktiven Mesa-Seitenwänden 191 entspricht einer Kanallänge der Transistorzellen TC und kann in einem Bereich von 0,2 µm bis 1,5 µm liegen.
  • Ein Zwischenschicht-Dielektrikum 210, das eine oder mehrere dielektrische Schichten aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, dotiertem oder undotiertem Siliziumglas, zum Beispiel BSG (Borsilikatglas), PSG (Phosphorsilikatglas) oder BPSG (Bor-Phosphorsilikatglas) enthalten kann, trennt die Gateelektrode 155 von einer ersten Lastelektrode 310. Kontaktstrukturen 315 erstrecken sich durch das Zwischenschicht-Dielektrikum 210 und verbinden die erste Lastelektrode 310 elektrisch mit den Bodygebieten 122 und den Sourcezonen 110.
  • Die erste Lastelektrode 310 kann einen Sourceanschluss S bilden oder kann mit einem solchen elektrisch verbunden sein. Eine zweite Lastelektrode 320, die direkt an die zweite Oberflächenbereich 102 grenzt, kann einen Drainanschluss D bilden oder kann mit einem solchen elektrisch verbunden oder gekoppelt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Transistorzellen TC n-Kanal-FET-Zellen mit p-dotierten Bodygebieten 122, n-dotierten Sourcezonen 110 und einem n-dotierten Driftbereich 131. Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Transistorzellen TC p-Kanal-FET-Zellen mit n-dotierten Bodygebieten 122, p-dotierten Sourcezonen 110 und einem p-dotierten Driftbereich 131.
  • Das Gatedielektrikum 159 koppelt kapazitiv Bereiche der Bodygebiete 122 mit der Gateelektrode 155. Wenn ein Potential an der Gateelektrode 155 eine Schwellenspannung des IGFET übersteigt oder darunter fällt, bewirkt das elektrische Feld, dass die Minoritätsladungsträger in den Bodygebieten 122 Inversionskanäle entlang dem Gatedielektrikum 159 bilden, wobei die Inversionskanäle die Sourcezonen 110 mit dem Driftbereich 131 verbinden und der IGFET einschaltet. In dem Ein-Zustand fließt ein Laststrom durch den Halbleiterkörper 100 annähernd entlang den ersten aktiven Mesa-Seitenwänden 191 zwischen den ersten und zweiten Lastelektroden 310, 320.
  • Zumindest eine der ersten und zweiten Lastelektroden 310, 320 enthält eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300, die zwischen dem Halbleiterkörper 100 und der jeweiligen Metallkontaktstruktur 302 entlang der zweiten Oberfläche 102 eingebettet sind.
  • In 10 ist die Halbleitervorrichtung 500 ein IGBT, worin eine erste Hauptstruktur 130 eine hochdotierte Kontaktschicht 139 mit einem Leitfähigkeitstyp enthält, der zum Leitfähigkeitstyp des Driftbereichs 131 komplementär ist, und die direkt an eine zweite Lastelektrode 320 grenzt, die einen Kollektoranschluss C bildet oder die mit einem solchen elektrisch verbunden ist. Die Sourcezonen sowie die Bodygebiete 122 der zweiten Hauptstruktur 120 bilden einen Emitteranschluss E oder können mit einem solchen elektrisch verbunden sein.
  • Die zweite Lastelektrode 320 kann eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300 enthalten, die zwischen der Metallkontaktstruktur 302 und dem Halbleiterkörper 100 entlang der zweiten Oberfläche 102 eingebettet sind.
  • In 11 ist die Halbleitervorrichtung 500 ein BJT, wobei die erste Hauptstruktur 130 einen Drift-Kollektor bildet. Die zweite Hauptstruktur 120 enthält ein Basisgebiet 123, das einen ersten pn-Übergang pn1 mit der ersten Hauptstruktur 130 und einen zweiten pn-Übergang mit einer Emitterzone 113 bildet. Eine erste Lastelektrode 310 grenzt direkt an die Emitterzone 113 und bildet einen Emitteranschluss E oder ist mit einem solchen elektrisch verbunden. Eine zweite Lastelektrode 320 grenzt direkt an die hochdotierte Kontaktschicht 139 der ersten Hauptstruktur 130 und bildet einen Kollektoranschluss C oder ist mit einem solchen elektrisch verbunden.
  • Zumindest eine der ersten und zweiten Lastelektroden 310, 320 enthält eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300, die entlang der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterkörper 100 und der Metallkontaktstruktur 302 eingebettet sind. Außerdem kann eine direkt an das Basisgebiet 123 grenzende Steuerelektrode 330 eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300 enthalten, die entlang der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterkörper 100 und der Metallkontaktstruktur 302 eingebettet sind.
  • Die Halbleitervorrichtung 500 von 12 ist ein SiC-JFET, der auf einem Halbleiterkörper 100 aus zum Beispiel 6H-SiC, 15R-SiC, 4H-SiC oder 3C-SiC wie oben beschrieben basiert. Der Halbleiterkörper 100 enthält eine Vielzahl von Junction-Transistorzellen JTC, die miteinander elektrisch parallel verbunden sind.
  • Jede Junction-Transistorzelle JTC enthält eine hochdotierte Sourcezone 110, welche direkt an eine erste Oberfläche 102 an einer Vorderseite des Halbleiterkörpers 100 grenzen kann. Eine erste Lastelektrode 310 grenzt direkt an die Sourcezonen 110 der Junction-Transistorzellen JTC und kann einen Sourceanschluss S bilden oder kann mit einem solchen elektrisch verbunden sein.
  • Eine erste Hauptstruktur 130 grenzt direkt an eine zweite Oberfläche 102 auf der Rückseite des Halbleiterkörpers 100. Eine zweite Lastelektrode 320, die direkt an die zweite Oberfläche 102 grenzt, kann einen Drainanschluss D des SiC-JFET bilden oder kann mit einem solchen elektrisch verbunden sein.
  • Die erste Hauptstruktur 130 bildet einen ersten pn-Übergang pn1 mit einer zweiten Hauptstruktur 120, der zwischen der ersten Oberfläche 101 und der zweiten Hauptstruktur 120 ausgebildet ist. Die erste Hauptstruktur 130 kann einen gering dotierten Driftbereich 131 umfassen, der einen unipolaren Übergang mit einer hochdotierten Kontaktschicht 139 ausbilden kann, die direkt an die zweite Oberfläche 102 grenzt und die einen ohmschen Kontakt mit der zweiten Lastelektrode 320 bildet.
  • Die erste Hauptstruktur 130 enthält ferner ein Kanalgebiet 133, das die Sourcezone 110 und den Driftbereich 131 verbindet, wobei das Kanalgebiet 133 den gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Sourcezone 110 und der Driftbereich 131 aufweist und eine mittlere Netto-Dotierstoffkonzentration im Kanalgebiet 133 höchstens 10 % der mittleren Netto-Dotierstoffkonzentration in der Sourcezone 110 ist.
  • Die zweite Hauptstruktur 120 kann ein hochdotiertes Gategebiet 124 enthalten oder daraus bestehen, das sich von der ersten Oberfläche 101 in den Halbleiterkörper 100 erstrecken kann. Das Gategebiet 124 weist einen Leitfähigkeitstyp auf, der zu demjenigen des Kanalgebiets 133 entgegengesetzt ist. Die Kannal- und Gategebiete 133, 124 bilden Bereiche der ersten pn-Übergänge pn1, die sich entlang der vertikalen Richtung und/oder entlang der lateralen Richtung erstrecken. Eine Steuerelektrode 330, die mit einem Gateanschluss G des SiC-JFET elektrisch verbunden oder gekoppelt ist, kann direkt an das Gategebiet 124 grenzen.
  • Eine an das Gategebiet 124 angelegte Spannung moduliert die laterale Ausdehnung einer Verarmungszone, die entlang einem vertikalen Bereich des ersten pn-Übergangs pn1 zwischen den Gate- und Kanalgebieten 124, 133 ausgebildet wird, und/oder die vertikale Ausdehnung einer Verarmungszone, die entlang einem horizontalen Bereich des ersten pn-Übergangs pn1 ausgebildet wird. Bei einer bestimmten Gatespannung erstreckt sich die Verarmungszone über die komplette laterale Querschnittsfläche des Kanalgebiets 133, wobei die Verarmungszone einen Stromfluss zwischen den Sourcezonen 110 und dem Driftbereich 131 abschnürt und unterdrückt. Der SiC-JFET kann ein JFET von dem normalerweise eingeschalteten Typ mit einen Stromfluss zwischen den Sourcezonen 110 und dem Driftbereich 131 sein, wenn zwischen dem Steueranschluss G und dem Sourceanschluss S keine Spannung angelegt ist.
  • Die erste Hauptstruktur 130 kann ferner ein Abschirmgebiet 136 enthalten, das den Leitfähigkeitstyp des Gategebiets 124 aufweist und das zumindest in einem Bereich der vertikalen Projektion des Gategebiets 124 zwischen dem Gategebiet 124 und dem Driftbereich 131 ausgebildet ist. Das Abschirmgebiet 136 bildet einen ersten zusätzlichen pn-Übergang pn11 mit dem Kanalgebiet 133 und einen zweiten zusätzlichen pn-Übergang pn12 mit dem Driftbereich 131 und kann einen lateralen Bereich 136a umfassen, der sich parallel zur zweiten Oberfläche 102 erstreckt. Eine vertikale Projektion des lateralen Bereichs 136a des Abschirmgebiets 136 kann mit zumindest 40 % des Gategebiets 124 überlappen.
  • Das Abschirmgebiet 136 kann einen vertikalen Bereich 136b einschließen oder nicht einschließen, der direkt an den lateralen Bereich 136a und die erste Oberfläche 101 angrenzt. Eine Abschirmelektrode 360 kann direkt an das Abschirmgebiet 136 angrenzen. Die Abschirmelektrode 360 kann mit der ersten Lastelektrode 310, der Steuerelektrode 330 oder mit einem Hilfsanschluss des SiC-JFET elektrisch verbunden oder gekoppelt sein. Ein Trenngebiet 135 des Leitfähigkeitstyps der Sourcezone 110 trennt das Gategebiet 124 und das Abschirmgebiet 136.
  • Gemäß der in 12 veranschaulichten Ausführungsform können benachbarte Junction-Transistorzellen JTC auf eine Weise direkt aneinander angrenzen, in der sie bezüglich einer vertikalen Trennebene VSP zwischen ihnen symmetrisch sind. Gemäß anderen Ausführungsformen grenzen benachbarte Junction-Transistorzellen JTC auf eine Weise direkt aneinander, in der sie die gleiche Orientierung haben.
  • Zumindest eine der ersten und zweiten Lastelektroden 310, 320 enthält eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300, die entlang der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterkörper 100 und der Metallkontaktstruktur 302 eingebettet sind. Außerdem kann/können die Steuerelektrode 330 und/oder die Abschirmelektrode 360 eine Metallkontaktstruktur 302 und Grenzflächenteilchen 300 enthalten, die entlang der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterkörper 100 und der Metallkontaktstruktur 302 eingebettet sind.
  • 13A und 13G betreffen die Ausbildung einer Kontaktstruktur, die Grenzflächenteilchen 300 wie oben beschrieben enthält, auf einer Rückseite der Vorrichtung.
  • 13A zeigt ein Wafer-Komposit 900, das einen Siliziumcarbidkörper 700 umfasst, der ein vorbearbeiteter Siliziumcarbidwafer ist. In Vorrichtungsgebieten des Siliziumcarbidkörpers 700 sind die funktionalen Elemente an einer Vorderseite von Leistungshalbleitervorrichtungen wie etwa Leistungshalbleiterdioden, IGFETs, JFETs, BJTs oder IGBTs, beispielsweise die Anodengebiete von Halbleiterdioden oder die Transistorzellen von JFETs, BJTs, IGFETs und IGBTs, ausgebildet. Die Vorrichtungsgebiete in dem Siliziumcarbidkörper 700 bilden eine Vielzahl von Halbleiterkörpern 100 für eine entsprechende Anzahl von Halbleitervorrichtungen. Auf einer ersten Oberfläche 101 von jedem Halbleiterkörper 100 wird eine erste Metallisierung geschaffen, die zumindest eine erste Lastelektrode 310 umfasst. Eine Trägerfolie 400 wird reversibel an die erste Metallisierung, die die erste Lastelektroden 310 enthält, angebracht, zum Beispiel geklebt.
  • Die veranschaulichte Ausführungsform bezieht sich auf einen DBG-(Vereinzeln-vor-Schleifen-)Prozess, worin die Halbleiterkörper 100 durch einen Ätzprozess getrennt werden, bevor eine vertikale Ausdehnung der Halbleiterkörper 100 auf deren Endwert reduziert wird. Der DBG-Prozess kann z.B. einen Ätzprozess einschließen, der einen gitterartigen, die Vorrichtungsgebiete trennenden Vereinzelungsgraben bildet, und einen Füllprozess, der den Vereinzelungsgraben mit einem Hilfsmaterial zumindest teilweise füllt, um eine Trennstruktur 450 zu bilden, die zumindest teilweise den Vereinzelungsgraben füllt. Gemäß anderen Ausführungsformen können benachbarte Halbleiterkörper 100 direkt aneinandergrenzen.
  • Der Siliziumcarbidkörper 700 wird dann von der Rückseite der Vorrichtung aus abgedünnt. Beispielsweise entfernt ein Schleifprozess, ein Polierprozess oder ein Prozess, der Schleifen und Polieren kombiniert, einen Bereich des Siliziumcarbidkörpers 700.
  • 13B zeigt den abgedünnten Siliziumcarbidkörper 700. Das Wafer-Komposit 900 wird dann umgedreht, und ein Nickeloxymat kann auf eine Prozessoberfläche 701 des Siliziumcarbidkörpers 700 aufgesprüht werden, wobei die Prozessoberfläche 701 Abschnitte zweiter Oberflächen 102 an der Rückseite der Halbleiterkörper 100 und, im Fall eines DBG-Ansatzes, freigelegte Bereiche der Trennstruktur 450 freilegt. Beispielsweise wird zwischen 0,5 ml und 5 ml einer Lösung 390, die etwa 10 mg, in 10 ml Isopropanol gelöstes Nickeloxymat enthält, in mehreren getrennten Durchläufen auf die Prozessoberfläche 701 gesprüht.
  • 13C zeigt eine Precursor-Struktur 380, die die Nickeloxymatlösung 390 enthält, welche bei einer Umgebungstemperatur von 25°C und Umgebungsdruck fest oder hochviskos sein kann. Die Trägerfolie 400 kann entfernt werden.
  • 13D zeigt das Wafer-Komposit 900 nach einer Entfernung der Trägerfolie 400. Vor oder nach einer Entfernung der Trägerfolie 400 kann das Wafer-Komposit 900 einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur in einem Bereich von 150°C bis 250°C unterzogen werden, um die Precursor-Struktur 380 zu backen, die die Nickeloxymatlösung 390 enthält. Die Wärmebehandlung zersetzt das Lösungsmittel in gasförmige Zersetzungsprodukte. Das Nickeloxymat kann eine vollständige oder nicht vollständige und nicht kontinuierliche Ausgangsschicht 350 bilden, die isolierte Bereiche 356 enthält.
  • 13E zeigt die nicht vollständige Ausgangsschicht 350 auf der Prozessoberfläche 701. Ein Laser-Ausheilen heizt einen Bereich des Siliziumcarbidkörpers 700 entlang der Prozessoberfläche 700 bei einer Energiedichte zwischen 3,8 Jcm-2 und 4,5 jcm-2.
  • Wie in 13F gezeigt ist, transformiert das Laser-Ausheilen das Nickeloxid der isolierten Bereiche 356 der Ausgangsschicht 350 von 13E in Grenzflächenteilchen 300, die einen Silicidkern 305 und eine Kohlenstoffhülle 309 umfassen. Die Grenzflächenteilchen 300 werden an der zweiten Oberfläche 102 der Halbleiterkörper 100 ausgebildet. Ein Metall kann abgeschieden werden.
  • 13G zeigt eine Metallkontaktstruktur 302, die die Grenzflächenteilchen 300 zwischen der Metallkontaktstruktur 302 und den Halbleiterkörpern 100 einbettet und eine kontinuierliche Metallschicht 311 auf der Prozessoberfläche 701 des Siliziumcarbidkörpers 700 bildet. Die Halbleiterkörper 100 können dann vereinzelt werden, z.B. indem das Wafer-Komposit 900 auf ein Aufnahmeband geklebt und dann die Trennstruktur 350 selektiv entfernt wird.
  • Obwohl spezifische Ausführungsformen hier veranschaulicht und beschrieben sind, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Gestaltungen für die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen herangezogen werden kann, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung soll daher jegliche Anpassungen oder Veränderungen der hier diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher ist beabsichtigt, dass diese Erfindung lediglich durch die Patentansprüche und deren Äquivalente begrenzt ist.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, umfassend: Ausbilden, auf einer Prozessoberfläche eines Siliziumcarbidkörpers, einer Ausgangsschicht aus einem ein silicidbildendes Metall enthaltenden Material; und Ausbilden, aus der Ausgangsschicht und einem Teil des Siliziumcarbidkörpers, von isolierten Grenzflächenteilchen mit einem Silicidkern und einer Kohlenstoffhülle, wobei ein Verbindungsbereich der Prozessoberfläche zwischen den isolierten Grenzflächenteilchen freigelegt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Ausbilden einer Metallkontaktschicht direkt auf dem Verbindungsbereich der Prozessoberfläche, wobei die Grenzflächenteilchen zwischen der Metallkontaktschicht und dem Siliziumcarbidkörper eingebettet sind.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Ausgangsschicht zumindest eine Öffnung aufweist, die einen unbeschichteten Bereich der Prozessoberfläche freilegt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ausgangsschicht die Prozessoberfläche vollständig bedeckt und wobei Material, Ausgestaltung und Dicke der Ausgangsschicht ausgewählt werden, um den Verbindungsbereich während der Ausbildung der Grenzflächenteilchen freizulegen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das silicidbildende Metall eines von Nickel, Wolfram, Vandadium, Titan, Kobalt und Eisen ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ausgangsschicht zumindest eines eines Metalls, eines Metalloxids und eines metallorganischen Materials aufweist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ausgangsschicht durch eine Wärmebehandlung einer Lösung gebildet wird, die einen das silicidbildende Metall enthaltenden gelösten Stoff aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der gelöste Stoff eine Metallverbindung aufweist, die einen Metallkomplex mit einem zentralen Metallatom und zumindest einem organischen Liganden enthält.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei die Lösung Nickeloxymat enthält und die Ausgangsschicht eine Nickeloxidschicht ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ausgangsschicht Metallteilchen aufweist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Ausgangsschicht gebildet wird, indem ein Matrixmaterial entfernt wird, das die Metallteilchen enthält.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Matrixmaterial eine Flüssigkeit ist, in der die Metallteilchen dispergiert sind, und wobei die Wärmebehandlung das Matrixmaterial verdampft oder vergast.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Dicke der Ausgangsschicht in einem Bereich von 5 nm bis 500 nm liegt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Ausgangsschicht amorph und/oder nanokristallin ist oder Nanoteilchen aufweist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei ein Ausbilden der Grenzflächenteilchen ein Laser-Ausheilen umfasst.
  16. Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Halbleiterkörper, der auf Siliziumcarbid basiert; eine Metallkontaktstruktur; und Grenzflächenteilchen mit einem Silicidkern und einer Kohlenstoffhülle auf einer Oberfläche der Silicidkerne, wobei die Grenzflächenteilchen direkt zwischen dem Halbleiterkörper und der Metallkontaktstruktur liegen und wobei zwischen Benachbarten der Grenzflächenteilchen die Metallkontaktstruktur direkt an den Halbleiterkörper grenzt.
  17. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Silicid zumindest eines von Nickelsilicid, Wolframsilicid, Vanadiumsilicid, Titansilicid, Kobaltsilicid und Eisensilicid ist.
  18. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 16 und 17, wobei ein mittlerer Durchmesser der Grenzflächenteilchen höchstens 500 nm beträgt.
  19. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Kohlenstoffhülle Graphit aufweist.
  20. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, ferner umfassend: eine erste Hauptstruktur, die einen Driftbereich aufweist und einen ersten pn-Übergang mit einer zweiten Hauptstruktur bildet, die zwischen einer ersten Oberfläche des Halbleiterkörpers und der ersten Hauptstruktur ausgebildet ist.
  21. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Grenzflächenteilchen entlang einer zweiten Oberfläche des Halbleiterkörpers ausgebildet sind, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt.
  22. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 21, wobei die Grenzflächenteilchen entlang der ersten Oberfläche ausgebildet sind.
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JP2017241265A JP6571155B2 (ja) 2016-12-20 2017-12-18 炭化ケイ素上への金属接触層の形成及び金属接触構造を有する半導体デバイス
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018115110B3 (de) 2018-06-22 2019-09-26 Infineon Technologies Ag Siliziumcarbid-halbleitervorrichtung

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7155759B2 (ja) * 2018-08-27 2022-10-19 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP7314758B2 (ja) * 2019-10-11 2023-07-26 株式会社デンソー 炭化珪素半導体装置およびその製造方法
JP7129397B2 (ja) * 2019-12-06 2022-09-01 ローム株式会社 ＳｉＣ半導体装置
US11282927B2 (en) * 2020-06-02 2022-03-22 Cree, Inc. Contact structures for semiconductor devices
JP2022125387A (ja) * 2021-02-17 2022-08-29 富士電機株式会社 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006050360A1 (de) * 2006-10-25 2008-05-08 Infineon Technologies Austria Ag Herstellung eines elektrischen Kontakts auf SiC
US20130341647A1 (en) * 2012-06-21 2013-12-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Silicon carbide semiconductor device
DE102015100665A1 (de) * 2014-01-24 2015-07-30 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Kupferschicht auf einem Halbleiterkörper unter Verwendung eines Druckprozesses
US20160043034A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 Infineon Technologies Ag Device and method for manufacturing a device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07211896A (ja) * 1994-01-19 1995-08-11 Sony Corp 下地との間の仕事関数が制御された複合膜及びその形成方法、並びにかかる複合膜を用いたｍｏｓ型トランジスタ及び配線構造
JP2010056437A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP5448652B2 (ja) * 2009-09-01 2014-03-19 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP5734435B2 (ja) * 2011-08-10 2015-06-17 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
EP2993690A4 (de) * 2013-11-22 2017-01-18 Fuji Electric Co., Ltd. Siliciumcarbidhalbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines siliciumcarbidhalbleiterbauelements
JP2016009695A (ja) * 2014-06-23 2016-01-18 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法およびレーザーアニール装置
JP6395299B2 (ja) * 2014-09-11 2018-09-26 国立研究開発法人産業技術総合研究所 炭化珪素半導体素子及び炭化珪素半導体素子の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006050360A1 (de) * 2006-10-25 2008-05-08 Infineon Technologies Austria Ag Herstellung eines elektrischen Kontakts auf SiC
US20130341647A1 (en) * 2012-06-21 2013-12-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Silicon carbide semiconductor device
DE102015100665A1 (de) * 2014-01-24 2015-07-30 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen einer Kupferschicht auf einem Halbleiterkörper unter Verwendung eines Druckprozesses
US20160043034A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 Infineon Technologies Ag Device and method for manufacturing a device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018115110B3 (de) 2018-06-22 2019-09-26 Infineon Technologies Ag Siliziumcarbid-halbleitervorrichtung
US11031463B2 (en) 2018-06-22 2021-06-08 Infineon Technologies Ag Silicon carbide semiconductor device
US11444155B2 (en) 2018-06-22 2022-09-13 Infineon Technologies Ag Silicon carbide semiconductor device

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US20180174840A1 (en) 2018-06-21
JP2018125520A (ja) 2018-08-09
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