DE112014003658T5 - Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Tsunehiro Nakajima
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Abstract

Eine Ioneninjektionsschicht (2) wird in einer Oberflächenschicht eines Siliciumcarbidsubstrats (1) gebildet. Eine Aktivierung der Ioneninjektionsschicht (2) wird nicht durchgeführt. Dann wird in einer Oberfläche der Ioneninjektionsschicht (2) eine Kontaktelektrode (3) gebildet und wird auf der Kontaktelektrode (3) eine Wolframschicht (4) gebildet. Dann wird das gesamte Siliciumcarbidsubstrat (1) einer durch Mikrowellen gebildeten Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt, wodurch die Wolframschicht (4) Wärme erzeugt und erwärmt wird. Durch eine Übertragung von Wärme aus der Wolframschicht (4) werden die Kontaktelektrode (3) und die Ioneninjektionsschicht (2) erwärmt. infolgedessen wird eine Silicidschicht, welche ein ohmscher Kontakt mit der Ioneninjektionsschicht (2) wird, an einer Grenzfläche der Ioneninjektionsschicht (2) und der Kontaktelektrode (3) gebildet und wird die Ioneninjektionsschicht (2) aktiviert. Ein ohmscher Kontakt mit niedrigem spezifischem Durchgangswiderstand wird gebildet, eine Verschlechterung der Vorrichtungseigenschaften kann verhindert werden und der Durchsatz kann gesteigert werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung.
  • STAND DER TECHNIK
  • In einer Halbleitervorrichtung (Halbleitersystem) welche einen Silicium-(Si-)Halbleiter, einen Siliciumcarbid-(SiC-)Halbleiter usw. verwendet, wird ein ohmscher Kontakt (elektrischer Kontaktteil) eines Halbleiterteils und einer Übergangsmetallschicht (Elektrode) herkömmlicherweise durch eine Wärmebehandlung (Glühen) gebildet.
  • Um einen solchen ohmschen Kontakt zu bilden, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, welches einen Prozess des Abscheidens einer Übergangsmetallschicht auf einer Oberfläche eines aus einem Siliciumhalbleiter gebildeten Halbleitersubstrats (im folgenden Siliciumsubstrats) und des Wärmebehandelns der Übergangsmetallschicht enthält, wobei die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 400 Grad C bis 750 Grad C 30 Sekunden bis 90 Sekunden lang durchgeführt wird, um das gesamte Siliciumsubstrat zu erwärmen (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
  • Ein weiteres Verfahren wurde vorgeschlagen, in welchem eine Übergangsmetallschicht an einem Kontakt auf einem Siliciumcarbidsubstrat aus der Dampfphase abgeschieden und einer schnellen Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 1000 Grad C 2 Minuten lang unterzogen wird, wodurch das gesamte Siliciumcarbidsubstrat erwärmt wird und eine kohlenstoffreiche Silicidelektrode gebildet wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 2 (Absatz 0017)).
  • Ein weiteres Verfahren wurde vorgeschlagen, in welchem eine Titan-(Ti-)Schicht, eine Aluminium-(Al-)Schicht und eine Siliciumschicht durch Sputtern aufeinanderfolgend so auf einem Siliciumcarbidsubstrat gebildet werden, dass sie eine Kontaktelektrode bilden, gefolgt von Glühen mit Laserlicht, um eine Legierung aus dem Titan, dem Aluminium und dem Silicium, welche in der Kontaktelektrode enthalten sind, und dem Silicium und dem Kohlenstoff, welche im Siliciumcarbidsubstrat enthalten sind, zu bilden (siehe zum Beispiel Patentdokument 3 (Absätze 0042 bis 0044)).
  • Noch ein weiteres Verfahren wurde vorgeschlagen, in welchem eine Ioneninjektion durchgeführt wird, um ein Source-Erweiterungsgebiet und ein Drain-Erweiterungsgebiet in einer Oberfläche eines Siliciumhalbleitersubstrats zu bilden, ein Absorberfilm aus einem Metallfilm und einem Isolierfilm, welche das gesamte Source-Erweiterungsgebiet und Drain-Erweiterungsgebiet einschließlich einer Gate-Elektrode bedecken, gebildet wird und das Source-Erweiterungsgebiet und das Drain-Erweiterungsgebiet dem Laserglühen durch Bestrahlen des Absorberfilms mit Laserlicht unterzogen werden (siehe zum Beispiel Patentdokument 4).
  • Und noch ein weiteres Verfahren wurde vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Prozess des Verwendens einer Gate-Elektrode als Maske und des Implantierens von Fremdatomen in eine Halbleiterschicht; einen Prozess des Bildens eines Zwischenschicht-Isolierfilms dergestalt, dass er eine Gate-Elektrode bedeckt; einen Prozess des Bildens eines lichtabsorbierenden Films aus einem Metall mit einem höheren Schmelzpunkt als demjenigen der Halbleiterschicht auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm; und einen Prozess des Bestrahlens des lichtabsorbierenden Films mit Licht und des Aktivierens der Fremdatome in der Halbleiterschicht durch die in dem das Licht absorbierenden lichtabsorbierenden Film erzeugte Wärme enthält (siehe zum Beispiel Patentdokument 5).
  • Ein weiteres Verfahren wurde vorgeschlagen, in welchem ein dem Glühen zu unterziehendes Objekt mit einer auf einer Siliciumcarbidschicht gebildeten Absorptionsschicht und einer Siliciumcarbidschicht erzeugt wird; die Absorptionsschicht des Objekts bestrahlt und dazu gebracht wird, aus der durch die Absorptionsschicht aufgenommenen Energie des Laserstrahls Wärme zu erzeugen; und die Siliciumcarbidschicht durch die durch die Absorptionsschicht erzeugte Wärme erwärmt wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 6).
    • Patentdokument 1: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2012-246216 .
    • Patentdokument 2: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2009-177102 .
    • Patentdokument 3: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2012-099599 .
    • Patentdokument 4: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-280548 .
    • Patentdokument 5: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2010-040545 .
    • Patentdokument 6: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2012-069748 .
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
  • Nichtsdestotrotz kann bei den Patentdokumenten 1 und 2 ein den ohmschen Kontakt (d. h. die Übergangsmetallschicht, eine Grenzfläche des Substrats und der Übergangsmetallschicht) bildender Teil allein nicht erwärmt werden und wird das gesamte Substrat (die gesamte Vorrichtung) gleichmäßig erwärmt. Zum Beispiel beim Bilden eines ohmschen Kontakts des Siliciumcarbidhalbleiter-Teils und der Übergangsmetallschicht wie oben beschrieben wird eine Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur von 1000 Grad C oder höher durchgeführt. Deshalb können sich Grenzflächen-Eigenschaften des Halbleiterteils und des Gate-Isolierfilms und/oder des die Vorrichtung konfigurierenden Werkstoffs verschlechtern. In Patentdokument 3 können die beschriebenen, bezüglich der Patentdokumente 1 und 2 auftretenden Probleme gelöst werden, da eine vordefinierte Fläche durch Bestrahlung mit einem Laser, für welchen der Lichtfleckdurchmesser verkleinert wurde, selektiv erwärmt wird.
  • Nichtsdestotrotz muss in Patentdokument 3 der Abstand von einer Linse, welche das Laserlicht konvergiert, bis zur Oberfläche der Übergangsmetallschicht über die gesamte Oberfläche der Übergangsmetallschicht hinweg gleich sein. Anders ausgedrückt, eine Vorrichtungsstruktur muss so beschaffen sein, dass die Vorrichtungsoberfläche eben und frei von Unebenheiten ist. Deshalb muss, wenn der Abstand von der Linse, welche das Laserlicht konvergiert, bis zur Oberfläche der Übergangsmetallschicht nicht konstant ist, wie bei Anordnung der Übergangsmetallschicht in einer Graben-Seitenwand, Chip-Seitenwand usw., eine Laserbestrahlung gemäß Bedingungen durchgeführt werden, welche einer solchen Anordnung entsprechen, und deshalb kann nicht die gesamte Übergangsmetallschicht gleichzeitig erwärmt werden und kann der Durchsatz zurückgehen.
  • Ferner ist bei Patentdokument 3, da ein vordefiniertes Gebiet durch Laserbestrahlung selektiv erwärmt wird, das Programmieren der Steuerung des Bestrahlungsorts und der Bestrahlungsposition des Lasers kompliziert. Ferner kann es infolge von Abweichungen der Laserbestrahlungsposition zu einer ungleichmäßigen Bestrahlung kommen, kann der spezifische Durchgangswiderstand abweichen und können andere um die Übergangsmetallschicht herum angeordnete Bestandteile als die Übergangsmetallschicht (z. B. Gate-Isolierfilm usw.) erwärmt werden, was zur Folge hat, dass Vorrichtungseigenschaften sich verschlechtern. Wenn die Oberfläche der Übergangsmetallschicht kleiner als die dem Lichtfleckdurchmesser des Lasers entsprechende Fläche ist, kommt es insofern zu einem Problem, als die Übergangsmetallschicht allein nicht selektiv erwärmt werden kann.
  • Um die mit den obigen herkömmlichen Verfahren zusammenhängenden Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung bereitzustellen, welches einen ohmschen Kontakt mit niedrigem spezifischem Durchgangswiderstand bilden kann. Ferner besteht, um die mit den obigen herkömmlichen Verfahren zusammenhängenden Probleme zu lösen, eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung bereitzustellen, welches den Durchsatz steigern kann.
  • WEG ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Um die obigen Probleme zu lösen und eine Aufgabe zu erfüllen, hat ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung die folgenden Eigenschaften. Ein erster Bildungsprozess des Bildens eines Störstellengebiets in einer Oberflächenschicht eines Halbleitersubstrats durch Ioneninjektion wird durchgeführt. Dann wird ein zweiter Bildungsprozess des Bildens einer Übergangsmetallschicht in einer Oberfläche des Störstellengebiets durchgeführt. Dann wird ein Plasmaverarbeitungsprozess, in welchem das Halbleitersubstrat mit der darauf gebildeten Übergangsmetallschicht einer durch Mikrowellen gebildeten Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird, durchgeführt. Im Plasmaverarbeitungsprozess wird das Störstellengebiet durch eine Übertragung von Wärme aus der Übergangsmetallschicht erwärmt, wodurch ein ohmscher Kontakt an einer Grenzfläche der Übergangsmetallschicht und des Störstellengebiets durch eine Reaktion der Übergangsmetallschicht und des Störstellengebiets gebildet wird und das Störstellengebiet aktiviert wird.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Bildungsprozess des Bildens einer zweiten Übergangsmetallschicht in einer rückseitigen Oberfläche des Halbleitersubstrats vor dem Plasmaverarbeitungsprozess durchgeführt wird. Im Plasmaverarbeitungsprozess werden die Übergangsmetallschicht und die zweite Übergangsmetallschicht gleichzeitig der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt.
  • Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Bildungsprozess des Bildens einer zweiten Übergangsmetallschicht in einer rückseitigen Oberfläche des Halbleitersubstrats vor dem Plasmaverarbeitungsprozess durchgeführt wird. In einem Abschirmprozess wird ein einen anderen Werkstoff als ein Übergangsmetall enthaltendes Abschirmsubstrat angeordnet, so dass das Abschirmsubstrat eine Oberfläche der zweiten Übergangsmetallschicht bedeckt, wobei das Abschirmsubstrat nach dem zweiten Bildungsprozess und dem dritten Bildungsprozess und vor dem Plasmaverarbeitungsprozess angeordnet wird. Im Plasmaverarbeitungsprozess wird das Halbleitersubstrat, dessen zweite Übergangsmetallschicht durch das Abschirmsubstrat bedeckt ist, der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt.
  • Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hat außerdem die folgenden Eigenschaften. Das Störstellengebiet wird von einer Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats bis zu einer Seitenfläche gebildet. Die Übergangsmetallschicht wird in einer Oberfläche des Störstellengebiets von der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats bis zur Seitenfläche gebildet. Im Plasmaverarbeitungsprozess wird das von der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats bis zur Seitenfläche gebildete Störstellengebiet durch eine Übertragung von Wärme aus der von der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats bis zur Seitenfläche gebildeten Übergangsmetallschicht erwärmt.
  • Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche des Halbleitersubstrats bezüglich der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats in einem vordefinierten Winkel geneigt wird.
  • Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine durch das einen Metall-Oxidfilm enthaltende Störstellengebiet gebildete Struktur mit isoliertem Gate vor dem zweiten Bildungsprozess in einer Oberfläche des Halbleitersubstrats gebildet wird.
  • Gemäß der oben beschriebenen Erfindung wird ein Übergangsmetall durch Bindungsenergie, welche freigesetzt wird, wenn durch die Übergangsmetallschicht adsorbierte Wasserstoffradikale Moleküle bilden, erwärmt und wird durch eine Übertragung von Wärme aus der Übergangsmetallschicht ein die Übergangsmetallschicht berührender Teil des Siliciumcarbidsubstrats erwärmt. Infolgedessen wird eine Metallsilicidschicht gebildet, welche mit dem Siliciumcarbidsubstrat ein ohmscher Kontakt wird. Ferner erzeugen andere Bestandteile als die Übergangsmetallschicht keine Wärme, wie zum Beispiel eine nähere Umgebung des Gate-Isolierfilms der MOS-Gate-Struktur. Deshalb kann verhindert werden, dass Grenzflächen-Eigenschaften des Gate-Isolierfilms und des Siliciumcarbidhalbleiter-Teils sich verschlechtern. Zusammen mit der Bildung der Metallsilicidschicht kann die Ioneninjektionsschicht unter der Metallsilicidschicht durch eine Übertragung von Wärme aus der Übergangsmetallschicht aktiviert werden. Somit wird ein Wärmebehandlungsprozess einzig und allein zum Aktivieren des Ioneninjektionsgebiets überflüssig, was ermöglicht, Herstellungsprozesse zu vereinfachen.
  • AUSWIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann insofern eine Auswirkung erzielt werden, als ein ohmscher Kontakt mit niedrigem spezifischem Durchgangswiderstand gebildet werden kann und eine Verschlechterung der Vorrichtungseigenschaften verhindert werden kann. Ferner wird gemäß dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung insofern eine Auswirkung erzielt, als der Durchsatz verbessert werden kann.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ist eine Schnittansicht der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 3 ist eine Schnittansicht der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 4 ist eine Schnittansicht der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 5 ist eine Schnittansicht der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 6 ist eine Schnittansicht einer Substratvorderseite der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 7 ist eine Schnittansicht einer Substratrückseite der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 8 ist eine Schnittansicht der Substratrückseite der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 9 ist eine Schnittansicht einer Substratrückseite während der Herstellung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 10 ist eine Schnittansicht der Substratrückseite während der Herstellung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 11 ist eine Schnittansicht der Substratrückseite während der Herstellung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 12 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 13 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß einer vierten Ausführungsform;
  • 14 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung, welche mittels des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform hergestellt werden kann; und
  • 15 ist eine Schnittansicht einer weiteren Halbleitervorrichtung, welche mittels des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform hergestellt werden kann.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSWEIS(EN) DER ERFINDUNG
  • Bevorzugte Ausführungsformen eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen bedeuten Schichten und Gebiete, welchen ein n oder p vorangestellt ist, dass Elektronen oder Löcher Majoritätsträger sind. Zusätzlich bedeutet ein an n oder p angehängtes „+” oder „–”, dass die Störstellendichte höher beziehungsweise niedriger ist als in Schichten und Gebieten ohne „+” oder „–”. In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen und in den beigefügten Zeichnungen tragen identische Bestandteile die gleichen Bezugszeichen und werden diese nicht wiederholt beschrieben. Wenn Millersche Indices beschrieben werden, bedeutet ”–” einen einem Index unmittelbar nach dem ”–” hinzugefügten Querstrich und wird ein negativer Index ausgedrückt, indem dem Index ”–” vorangestellt wird.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Heranziehung eines Falls, in welchem eine Halbleitervorrichtung unter Verwendung eines aus Siliciumcarbid gebildeten Halbleitersubstrats (Siliciumcarbidsubstrats) produziert (hergestellt) wird, als Beispiel beschrieben. Die 1 bis 5 sind Schnittansichten einer Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in 1 gezeigt, wird zum Beispiel ein Halbleitergebiet (im folgenden Ioneninjektionsgebiet) 2, welches eine vordefinierte Vorrichtungsstruktur konfiguriert, durch Ioneninjektion in einem Siliciumcarbidsubstrat (Siliciumcarbid-Wafer) 1 gebildet. Hier wird keine Wärmebehandlung zum Aktivieren des Ioneninjektionsgebiets 2 durchgeführt. Dann wird, wie in 2 gezeigt, zum Beispiel eine Kontaktelektrode 3 mittels eines Sputter-Verfahrens, eines Bedampfungsverfahrens usw. in der Oberfläche des Ioneninjektionsgebiets 2 gebildet.
  • Wenn die Kontaktelektrode 3 zum Beispiel durch ein Übergangsmetall konfiguriert wird, kann Titan (Ti) oder Nickel (Ni), welche einen niedrigeren Schmelzpunkt als eine Wolframschicht 4 haben, verwendet werden; und wenn sie durch ein anderes Metall als ein Übergangsmetall konfiguriert wird, kann Aluminium (Al) oder eine eines oder mehrere dieser Metalle enthaltende Legierung als ein Hauptbestandteil verwendet werden. Ein Übergangsmetall ist ein in einem Bereich von der dritten Elementegruppe bis zur elften Elementegruppe im Periodensystem der Elemente vorliegendes Element (Metall). Wenn die Kontaktelektrode 3 durch ein Übergangsmetall konfiguriert wird, wird bevorzugt Nickel oder Titan als das Übergangsmetall verwendet. Der Grund hierfür ist, dass Nickel und Titan sich gegenüber anderen Übergangsmetallen durch niedrigere Materialkosten auszeichnen und leicht einen ohmschen Kontakt (elektrischer Kontaktteil) mit dem Halbleiterteil bilden und folglich von hohem praktischem Nutzen sind. Ferner hat die Übergangsmetallschicht eine Dicke, welche sicherstellen kann, dass Wärme in einem Ausmaß erzeugt wird, dass die Grenzfläche der Übergangsmetallschicht und des Siliciumcarbidsubstrats 1 genügend erwärmt werden kann; und bevorzugt befindet sich die Oberfläche der Übergangsmetallschicht so nahe der (dünnen) Grenzfläche mit dem Siliciumcarbidsubstrat, dass es möglich ist, eine Wärmeübertragung in die Umgebung aufgrund von Wärmestrahlung zu verhindern, ohne dass es zu Wärmeabstrahlung kommt oder die zum Bilden des ohmschen Kontakts erforderliche Energie nicht ausreicht. Spezieller ist die Dicke der Übergangsmetallschicht zum Beispiel größer als oder gleich 10 nm und kleiner als oder gleich 200 nm und bevorzugter größer als oder gleich 20 nm und kleiner als oder gleich 100 nm.
  • Dann wird, wie in 3 gezeigt, die Wolframschicht 4, welche die gesamte Oberfläche der Kontaktelektrode 3 berührt, auf der Kontaktelektrode 3 gebildet. Dann wird, wie in 4 gezeigt, das gesamte Siliciumcarbidsubstrat 1 (die gesamte Vorrichtung einschließlich auf dem Substrat gebildeter Komponenten), auf welchem (welcher) die Kontaktelektrode 3 und die Wolframschicht 4 aufeinandergeschichtet sind, einer Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt (Plasmaverarbeitung). Infolgedessen adsorbiert die Wolframschicht 4 (wenn die Kontaktelektrode 3 durch ein Übergangsmetall konfiguriert ist, die Kontaktelektrode 3 und die Wolframschicht 4) Wasserstoffatome oder Wasserstoffradikale (H•) 5 (im folgenden zusammengefasst Wasserstoffradikale 5) in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre und wird sie durch die aus der Bindungsenergie, welche freigesetzt wird, wenn Wasserstoffmoleküle gebildet werden, erzeugte Wärme erwärmt. Hier empfängt, obwohl die gesamte Vorrichtungsoberfläche Wasserstoffplasma ausgesetzt (damit bestrahlt) wird, nur die Übergangsmetallschicht die Energie aus den Wasserstoffradikalen 5, um Wärme zu erzeugen. Deshalb erzeugen von der Übergangsmetallschicht verschiedene, die Vorrichtung konfigurierende Bestandteile keine Wärme.
  • Die durch die die Energie aus den Wasserstoffradikalen 5 empfangende Wolframschicht 4 erzeugte Wärme wird zu einer Siliciumcarbidsubstrat-1-Seite geleitet und erwärmt die Kontaktelektrode 3 und das Ioneninjektionsgebiet 2. Wenn die Kontaktelektrode 3 durch ein Übergangsmetall konfiguriert ist, wird die durch die aus Wasserstoffradikalen, welche in die Kontaktelektrode 3 und die Wolframschicht adsorbiert werden, empfangene Energie erzeugte Wärme zur Siliciumcarbidsubstrat-1-Seite geleitet und erwärmt sie das Ioneninjektionsgebiet 2. Infolgedessen wird, wie in 5 gezeigt, an der Grenzfläche der Kontaktelektrode 3 und des Ioneninjektionsgebiets 2 eine einen ohmschen Kontakt mit einem Siliciumcarbidhalbleiter-Teil (dem Ioneninjektionsgebiet 2) bildende Silicidschicht 6 gebildet und wird das Ioneninjektionsgebiet 2 direkt unter der Kontaktelektrode 3 (direkt unter der Silicidschicht 6) aktiviert.
  • Die erhöhte Temperatur der Wolframschicht 4 (oder der Kontaktelektrode 3 und der Wolframschicht 4) ist eine Temperatur, welche die Bildung eines ohmschen Kontakts zwischen dem Ioneninjektionsgebiet 2 und der Kontaktelektrode 3 ermöglicht, und ist zum Beispiel 1000 Grad C oder höher. Zum Beispiel wenn die Kontaktelektrode 3 durch ein Übergangsmetall konfiguriert ist, erzeugt die Kontaktelektrode 3 selbst Wärme und kann deshalb die Erwärmungstemperatur weiter erhöht werden. Spezieller wird angenommen, dass die Mikrowellenenergie beim Erzeugen der Wasserstoffplasma-Atmosphäre 1000 W oder höher ist, und wenn die Kontaktelektrode 3 aus Nickel gebildet wird, erzeugen die Wolframschicht 4 und die Kontaktelektrode 3 Wärme, wodurch die Erwärmungstemperatur etwa 1700 Grad C wird.
  • Ferner, wenn die Kontaktelektrode 3 wie oben beschrieben durch ein Übergangsmetall konfiguriert ist, erzeugt die Kontaktelektrode 3 selbst Wärme und braucht deshalb die Wolframschicht 4 nicht gebildet zu werden. Spezieller wird angenommen, dass die Mikrowellenenergie beim Erzeugen der Wasserstoffplasma-Atmosphäre 1000 W oder höher ist, und wenn die Kontaktelektrode 3 aus Nickel gebildet wird, wird die Erwärmungstemperatur etwa 1100 Grad C. In der vorliegenden Erfindung werden, wie oben beschrieben, die Bildung der Silicidschicht 6, welche der ohmsche Kontakt wird, und die Aktivierung des Ioneninjektionsgebiets 2 gleichzeitig durchgeführt. Deshalb wird nach Bildung der Kontaktelektrode 3 aus einem Übergangsmetall bevorzugt die Wolframschicht 4 auf der Kontaktelektrode 3 gebildet, wodurch die Kontaktelektrode 3 und die Wolframschicht 4 Wärme erzeugen, welche die Erwärmungstemperatur erhöht, wodurch die mit der durch die Übergangsmetallschicht erzeugten Wärme zusammenhängende Erwärmungswirkung zunimmt.
  • Das bei der obigen Plasmaverarbeitung verwendete Wasserstoffplasma ist zum Beispiel ein durch Senken des Drucks von Wasserstoff-(H2-)Gas einer Reinheit von im Wesentlichen 100% in einer Kammer auf einen vordefinierten Druck und mittels der Stoßionisation der durch das elektrische Feld der Mikrowellen beschleunigten Gasmoleküle und Elektronen erzeugtes Mikrowellen-Plasma. Die Mikrowellen liegen zum Beispiel in einem Frequenzband, welches in der Industrie verwendet werden kann, und sind bevorzugt 1 GHz oder höher, um eine Erzeugung von Wasserstoffplasma mit einer hohen Plasmadichte zu ermöglichen, und bevorzugter werden Mikrowellen mit einer Frequenz von 2,45 GHz verwendet. Ferner wird, um ein hochdichtes Wasserstoffplasma zu erzeugen, zum Beispiel der Druck des Wasserstoffgases bevorzugt auf einen Wert größer oder gleich etwa 10 Pa und kleiner oder gleich etwa 100 Pa gesenkt. Im Folgenden wird die durch Mikrowellen gebildete Wasserstoffplasma-Atmosphäre einfach als Wasserstoffplasma-Atmosphäre bezeichnet.
  • Als eine Voraussetzung der obigen Plasmaverarbeitung ist zum Beispiel die Mikrowellenenergie beim Erzeugen der Wasserstoffplasma-Atmosphäre bevorzugt 1000 W oder höher und ist die Dauer, für welche das gesamte Siliciumcarbidsubstrat der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird, (Plasmaverarbeitungsdauer) zum Beispiel bevorzugt eine kurze Zeitdauer in der Größenordnung von etwa 400 Sekunden oder kürzer. Der Grund hierfür ist, dass bei einer langen Plasmaverarbeitungsdauer die während der Plasmaverarbeitung durch die Übergangsmetallschicht erzeugte Wärme überallhin im gesamten Siliciumcarbidsubstrat 1 geleitet wird und das gesamte Siliciumcarbidsubstrat 1 erwärmt wird. Der mit der durch die Übergangsmetallschicht erzeugten Wärme zusammenhängende Temperaturanstieg wird in hohem Maß von der Höhe der elektrischen Leistung und der Plasmadichte des Wasserstoffplasmas abhängig. Deshalb genügt es, die elektrische Leistung und die Plasmadichte des Wasserstoffplasmas so einzustellen, dass die Übergangsmetallschicht innerhalb einer kurzen Dauer, in welcher sie der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt ist, die Energie aus den Wasserstoffradikalen 5 empfängt und Wärme bis zu einer vordefinierten Temperatur erzeugt.
  • Im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die Bindungsenergie von Wasserstoffatomen oder Wasserstoffradikalen beim Bilden von Wasserstoffmolekülen direkt in die Übergangsmetallschicht freigesetzt und wird durch Mikrowellen ein hochdichtes Plasma erzeugt, was eine schnellere Erwärmung als durch herkömmliche Verfahren ermöglicht. Deshalb ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung insofern vorteilhaft, als eine Bildung großer Massen von Kohlenstoff als Reaktionsprodukt unterdrückt wird. Ferner reagiert ein Teil des durch die Reaktion gebildeten Kohlenstoffs, insbesondere der Kohlenstoff nahe der Oberfläche, mit Wasserstoff und wird er als Gas wie Methan entfernt. Deshalb weist die mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gebildete Silicidschicht eine minimale Kohlenstoffabscheidung auf und ist sie somit insofern vorteilhaft, als der spezifische Durchgangswiderstand verringert werden kann, und sind in einem anschließenden Prozess nachteilige Wirkungen auf die Adhäsion minimal.
  • Als ein Anwendungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird nun ein Verfahren zum Herstellen eines Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOSFET) beschrieben. 6 ist eine Schnittansicht einer Substratvorderseite der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in 6 gezeigt, wird zuerst in einer Vorderseite eines Siliciumcarbidsubstrat, das ein Driftgebiet 11 wird, eine aus einem Source-Gebiet 12, einem Drain-Gebiet 13, einem Gate-Isolierfilm 14 und einer Gate-Elektrode 15 bestehende MOS-Gate-(ein aus einem Metall-Oxidfilm-Halbleiter gebildetes isoliertes Gate)Struktur mittels eines gängigen Verfahrens gebildet.
  • Dann wird ein Zwischenschicht-Isolierfilm 16 in der vorderseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats gebildet. Dann wird zum Beispiel der Zwischenschicht-Isolierfilm 16 durch Fotolithografie und Ätzen mit einem Muster versehen und werden jeweils ein das Source-Gebiet 12 freilegendes Kontaktloch und ein das Drain-Gebiet 13 freilegendes Kontaktloch gebildet. Dann werden in jedem der Kontaktlöcher zum Beispiel eine Nickelschicht 17, welche das Source-Gebiet 12 berührt, und eine Nickelschicht 17, welche das Drain-Gebiet 13 berührt, jeweils mittels eines Sputter-Verfahrens oder eines Bedampfungsverfahrens gebildet. Ferner kann eine Wolframschicht (nicht gezeigt) so auf der Nickelschicht 17 gebildet werden, dass sie die gesamte Oberfläche der Nickelschicht 17 bedeckt. Dann wird das gesamte Siliciumcarbidsubstrat (die gesamte Vorrichtung), welches (welche) durch die MOS-Gate-Struktur und die Nickelschicht 17 (oder die Nickelschicht 17 und die Wolframschicht) gebildet ist, der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt.
  • Dadurch, dass sie der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird (werden), adsorbiert die Nickelschicht 17 (oder adsorbieren die Nickelschicht 17 und die Wolframschicht) Wasserstoffradikale 21 in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre und wird (werden) sie durch die aus der bei der Bildung von Wasserstoffmolekülen freigesetzten Bindungsenergie erzeugte Wärme erwärmt. Die durch die Nickelschicht 17 erzeugte Wärme wird übertragen, wodurch das Drain-Gebiet 13 und das Source-Gebiet 12 direkt unter der Nickelschicht 17 erwärmt werden. Infolgedessen wird eine einen ohmschen Kontakt mit dem Siliciumcarbidhalbleiter-Teil (durch eine gestrichelte Ellipse umrandeter Teil) bildende Nickelsilicidschicht 17a gebildet und werden das Source-Gebiet 12 und das Drain-Gebiet 13 aktiviert. 6 zeigt ein Beispiel eines Falls, in welchem die gesamte Nickelschicht 17 die Nickelsilicidschicht 17a wird (entsprechend in den 7 bis 13). Die Plasmaverarbeitungsbedingungen lauten zum Beispiel wie folgt. In eine Kammer wird Wasserstoffgas eines Reinheitsgrads von im Wesentlichen 100% bei einem Durchfluss von 10 sccm eingeleitet, und nach Verringern des Drucks auf etwa 25 Pa wird Mikrowellenenergie von 1000 W zugeführt, wodurch ein Mikrowellenplasma erzeugt wird. Die Plasmaverarbeitungsdauer beträgt 60 bis 90 Sekunden.
  • Danach wird in einer vorderseitigen Substratoberfläche zum Beispiel ein Elektroden-Kontaktfleck (nicht gezeigt) aus Aluminium (Al) so gebildet, dass er in das Kontaktloch eingebettet ist und die Nickelsilicidschicht 17a berührt, wodurch eine Vorderseitenelektrode fertiggestellt wird. Danach werden verbleibende Vorrichtungsstrukturen (nicht gezeigt) der Substratvorderseite wie ein Passivierungsfilm und eine Rückseitenelektrode usw. einer Substratrückseite gebildet und wird das Zerschneiden in Chips (Kristallsägen) durchgeführt, wodurch der MOSFET fertiggestellt wird. Mittels der durch die Nickelschicht 17, welche die Übergangsmetallschicht ist, erzeugten Wärme werden somit das Source-Gebiet 12 und das Drain-Gebiet 13 direkt unter der Nickelschicht 17 erwärmt. Andere Werkstoffe als das Übergangsmetall erzeugen keine Wärme, und deshalb werden der Zwischenschicht-Isolierfilm 16 und der Gate-Isolierfilm 14, welche aus einem Oxidfilm (SiO2) bestehen, die Gate-Elektrode 15, welche aus Polysilicium (poly-Si) besteht, usw., auch wenn sie der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt sind, nicht übermäßiger Wärme ausgesetzt.
  • Ferner erzeugt, auch wenn ein ohmscher Kontakt in einer rückseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats gebildet wird ähnlich dem obigen Fall, in welchem ein ohmscher Kontakt in der vorderseitigen Oberfläche gebildet wird, die Übergangsmetallschicht allein Wärme, was die Bildung des ohmschen Kontakts ermöglicht. Spezieller wird der ohmsche Kontakt wie folgt in der rückseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats gebildet. Die 7 und 8 sind Schnittansichten der Substratrückseite der Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der ersten Ausführungsform. Die 7 und 8 zeigen eine nach oben weisende rückseitige Substratoberfläche, und Vorrichtungsstrukturen der Substratvorderseite sind nicht dargestellt (ähnlich in den 9 bis 11).
  • Wie in 7 gezeigt, wird zum Beispiel ein Ioneninjektionsgebiet 18 durch Ioneninjektion in einer Oberflächenschicht der Rückseite des Siliciumcarbidsubstrats, welches das Driftgebiet 11 wird, gebildet. Dann wird eine Nickelschicht 19 mittels eines Sputter-Verfahrens oder eines Bedampfungsverfahrens auf dem Ioneninjektionsgebiet 18 gebildet. Außerdem kann eine Wolframschicht (nicht gezeigt) auf der Nickelschicht 19 gebildet werden. Dann wird das gesamte Siliciumcarbidsubstrat (die gesamte Vorrichtung), welches (welche) aus der Nickelschicht 19 (oder der Nickelschicht 19 und der Wolframschicht) besteht, der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt.
  • Dadurch, dass sie der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird, adsorbiert die Nickelschicht 19 (oder die Nickelschicht 19 und die Wolframschicht) Wasserstoffradikale 22 in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre und wird sie durch die aus der Bindungsenergie, welche bei der Bildung von Wasserstoffmolekülen freigesetzt wird, erzeugte Wärme erwärmt. Die durch die Nickelschicht 19 erzeugte Wärme wird übertragen, wodurch das Ioneninjektionsgebiet 18 direkt unter der Nickelschicht 19 erwärmt wird. Infolgedessen wird, wie in 8 gezeigt, die Nickelschicht 19 in ein Silicid umgewandelt, wodurch eine ein ohmscher Kontakt mit dem Siliciumcarbidhalbleiter-Teil (dem Ioneninjektionsgebiet 18) werdende Nickelsilicidschicht 19a gebildet wird und das Ioneninjektionsgebiet 18 aktiviert wird.
  • Hier sind, auch wenn die MOS-Gate-Struktur und der Zwischenschicht-Isolierfilm in der vorderseitigen Oberfläche der Siliciumcarbidsubstratseite gebildet sind, die MOS-Gate-Struktur und der Zwischenschicht-Isolierfilm durch einen anderen Werkstoff als ein Übergangsmetall konfiguriert und erzeugen sie deshalb keine Wärme. Ferner nimmt die in der Nickelschicht 19 erzeugte Wärme bis zu einer Temperatur zu, welche die Bildung des ohmschen Kontakts innerhalb einer kurzen Dauer ermöglicht, und erreicht deshalb eine Übertragung der in der Nickelschicht 19 der Substratrückseite erzeugten Wärme nicht die Substratvorderseite. Folglich kann verhindert werden, dass Strukturen der Substratvorderseite erwärmt werden. Die Plasmaverarbeitungsbedingungen zum Bilden der Nickelsilicidschicht 19a können mit denjenigen der Plasmaverarbeitung zum Bilden des ohmschen Kontakts auf der Substratvorderseite identisch sein.
  • Dann wird zum Beispiel ein Metallschichtenfilm 20 aus einer Titanschicht, einer Nickelschicht und einer Gold-(Au-)Schicht, welche aufeinandergeschichtet sind, mittels eines Bedampfungsverfahrens in der Oberfläche der Nickelsilicidschicht 19a gebildet, wodurch die Rückseitenelektrode fertiggestellt wird. Da der ohmsche Kontakt (die Nickelsilicidschicht 19a) bereits gebildet ist, bevor der Metallschichtenfilm 20 gebildet wird, kann eine Wärmebehandlung (Glühen) für den Metallschichtenfilm 20 bei einer niedrigen Temperatur, welche sich nicht nachteilig auf andere Bestandteile auswirkt, durchgeführt werden. Hier wird, obwohl die Beschreibung unter Heranziehung eines Falls, in welchem ein Übergangsmetall (Nickel) als das Metall der Silicid-Elektrode verwendet wird, als Beispiel erfolgte, bei Verwendung eines anderen Metalls als eines Übergangsmetalls als Elektrodenwerkstoff die Plasmaverarbeitung durchgeführt, nachdem eine Wolframschicht auf der Silicid-Elektrode gebildet wurde.
  • Wie beschrieben, wird gemäß der ersten Ausführungsform die gesamte aus der Übergangsmetallschicht (der Kontaktelektrode oder der Kontaktelektrode und der Wolframschicht) auf dem Ioneninjektionsgebiet bestehende Vorrichtung der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt, wodurch die Übergangsmetallschicht die Wasserstoffradikale in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre adsorbiert und durch die aus der Bindungsenergie, welche freigesetzt wird, wenn Wasserstoffmoleküle gebildet werden, erzeugte Wärme erwärmt wird; und wird die in der Übergangsmetallschicht erzeugte Wärme übertragen, wodurch das Ioneninjektionsgebiet direkt unter der Silicidschicht erwärmt wird. Infolgedessen kann eine Silicidschicht mit niedrigem spezifischem Durchgangswiderstand gebildet werden, um der ohmsche Kontakt zu werden, und kann das Ioneninjektionsgebiet aktiviert werden. Deshalb wird ein Wärmebehandlungsprozess einzig und allein zum Aktivieren des Ioneninjektionsgebiets überflüssig, was eine Vereinfachung von Herstellungsprozessen und einen verbesserten Durchsatz ermöglicht. Ferner wird gemäß der ersten Ausführungsform, wenn die gesamte Vorrichtung der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird, da andere Bestandteile als die Übergangsmetallschicht keine Wärme erzeugen, zum Beispiel keine übermäßige Wärme nahe dem Gate-Isolierfilm der MOS-Gate-Struktur appliziert. Deshalb kann verhindert werden, dass Grenzflächen-Eigenschaften des Gate-Isolierfilms und des Siliciumcarbidhalbleiter-Teils sich verschlechtern, und kann verhindert werden, dass Vorrichtungseigenschaften sich verschlechtern.
  • Ferner können gemäß der ersten Ausführungsform, da durch die durch die Übergangsmetallschicht erzeugte Wärme der ohmsche Kontakt gebildet wird und das Ioneninjektionsgebiet aktiviert werden kann, die an der Wafer-Oberfläche freigelegte Übergangsmetallschicht und das Ioneninjektionsgebiet unter der Übergangsmetallschicht allein selektiv erwärmt werden, ungeachtet des Vorliegens/Fehlens einer Unebenheit der Vorrichtungsoberfläche und einer Musterbildung. Infolgedessen kann der Durchsatz verbessert werden. Ferner können gemäß der ersten Ausführungsform, da die Übergangsmetallschicht allein so gesteuert werden kann, dass sie Wärme erzeugt und erwärmt wird, Abweichungen des spezifischen Durchgangswiderstands, eine ungewollte Erwärmung von Bestandteilen (z. B. Gate-Isolierfilm usw.) und eine Verschlechterung von Vorrichtungseigenschaften unterdrückt werden, ohne eine komplizierte Programmierung wie beim Laserglühen zu benötigen. Ferner ist die minimale Fläche, welche erwärmt werden kann, bei Musterbildungsverfahren von Übergangsmetallschichten mittels Fotolithografie ein begrenzender Faktor, kann gemäß der ersten Ausführungsform ein Gebiet mit einer kleineren Oberfläche als der dem Lichtfleckdurchmesser des Lasers entsprechenden Fläche erwärmt werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform wird unter Heranziehung eines Falls, in welchem ein ohmscher Kontakt in der rückseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats gebildet wird, als Beispiel beschrieben. Die 9 bis 11 sind Schnittansichten der Substratrückseite während der Herstellung gemäß der zweiten Ausführungsform. Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich darin von dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, dass anstelle der Wolframschicht eine Titanschicht 23 auf der Übergangsmetallschicht (z. B. der Nickelschicht 19) gebildet wird, welche in ein Silicid umgewandelt wird, und danach das gesamte Siliciumcarbidsubstrat (die gesamte Vorrichtung) der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird. Die Titanschicht 23 hat eine Funktion des Unterdrückens nachteiliger Wirkungen von Kohlenstoff (C) im Siliciumcarbidhalbleiter-Teil auf die durch eine Reaktion der Nickelschicht 19 und des Ioneninjektionsgebiets 18 gebildete Nickelsilicidschicht 19a.
  • Spezieller werden, wie in 9 gezeigt, ähnlich der ersten Ausführungsform das Ioneninjektionsgebiet 18 und die Nickelschicht 19 in der rückseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats gebildet. Dann wird die Titanschicht 23 so auf der Nickelschicht 19 gebildet, dass sie die gesamte Oberfläche der Nickelschicht 19 bedeckt. Dann wird das gesamte Siliciumcarbidsubstrat mit darauf aufeinandergeschichteter Nickelschicht 19 und Titanschicht 23 der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt. Dadurch, dass sie der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird, adsorbiert die Titanschicht 23, welche die oberflächennächste Schicht ist, die Wasserstoffradikale 22 in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre und wird sie durch die aus der Bindungsenergie, welche freigesetzt wird, wenn Wasserstoffmoleküle gebildet werden, erzeugte Wärme erwärmt. Die in der Titanschicht 23 erzeugte Wärme wird übertragen, wodurch die Nickelschicht 19 und die Ioneninjektionsgebiet 18 direkt unter der Titanschicht 23 erwärmt werden. Da die Oberfläche der Nickelschicht 19 vollständig durch die Titanschicht 23 bedeckt ist, wird die in der Titanschicht 23 erzeugte Wärme gleichmäßig übertragen, um eine gleichmäßige Erwärmung bereitzustellen. Infolgedessen wird die Nickelschicht 19, wie in 10 gezeigt, in ein Silicid umgewandelt, um die Nickelsilicidschicht 19a zu bilden, und wird das Ioneninjektionsgebiet 18 aktiviert.
  • Die Dicke der Titanschicht 23 ist dünner als diejenige der Nickelschicht 19 und kann zum Beispiel größer als oder gleich 10 nm und kleiner als oder gleich 100 nm sein. Idealerweise ist die Dicke der Titanschicht 23 bevorzugt größer als oder gleich 30 nm. Der Grund hierfür ist, dass während des Einwirkens der Wasserstoffplasma-Atmosphäre eine Wirkung des Abschirmens von Wasserstoffradikalen gesteigert werden kann. Die Abschirmung der Wasserstoffradikale durch die Titanschicht 23 unterdrückt die Wasserstoffmoleküle bildende Reaktion durch von der Nickelschicht 19 adsorbierte Wasserstoffradikale, was ermöglicht, die Nickelschicht 19 durch die Übertragung der in der Titanschicht 23, welche die gesamte Oberfläche der Nickelschicht 19 bedeckt, erzeugten Wärme gleichmäßig zu erwärmen.
  • Ferner verdichtet sich die Nickelschicht 19 oder verdampft sie infolge des Schmelzens aufgrund des Erwärmens, und deshalb können, wenn sie silicidiert wird, um die Nickelsilicidschicht 19a zu werden, Risse, sporadische Fehlstellen usw. auftreten. Andererseits bleibt die Titanschicht 23, welche einen höheren Schmelzpunkt als die Nickelschicht 19 hat, bestehen, ohne zu schmelzen, und fungiert sie als eine Überkappungsschicht, welche die gesamte Oberfläche der Nickelschicht 19 bedeckt. Deshalb kann durch Bedecken der Oberfläche der Nickelschicht 19 mit der Titanschicht 23 verhindert werden, dass Risse, sporadische Fehlstellen usw. in der Nickelsilicidschicht 19a auftreten. Anders ausgedrückt, durch Bedecken der Oberfläche der Nickelschicht 19 mit der Titanschicht 23 wird die Nickelschicht 19 gleichmäßig erwärmt und können Verdichtung und Verdampfung der Nickelschicht 19 gesteuert werden. In Fällen, in welchen anstelle der Titanschicht 23 eine Wolframschicht gebildet wird wie in der ersten Ausführungsform, kann die Wirkung einer Überkappungsschicht entsprechend erzielt werden.
  • Ferner verbinden sich beim Bilden der Nickelsilicidschicht 19a überschüssige Kohlenstoffatome, welche daher resultieren, dass Siliciumatome im Siliciumcarbidhalbleiter-Teil sich mit der Nickelschicht 19 verbinden, mit den Titanatomen in der Titanschicht 23. Deshalb können eine Abscheidung und eine Verdichtung von Kohlenstoff in der Nickelsilicidschicht 19a verhindert werden. Nach der Plasmaverarbeitung ist die Titanschicht 23 als Elektrodenschicht möglicherweise nicht in einem vorteilhaften Zustand und kann sie ein Abschälen und eine Verschlechterung elektrischer Eigenschaften (einen verringerten spezifischen Durchgangswiderstand) der Rückseitenelektrode verursachen. Deshalb wird die Titanschicht 23 nach der Plasmaverarbeitung entfernt. Wie in 11 gezeigt, wird in der Oberfläche der Nickelsilicidschicht 19a, ähnlich der ersten Ausführungsform, der Metallschichtenfilm 20 aus einer Titanschicht, einer Nickelschicht und einer Metallschicht, welche aufeinandergeschichtet sind, gebildet, wodurch die Rückseitenelektrode fertiggestellt wird.
  • Im Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform kann eine Hauptoberfläche des Siliciumcarbidsubstrats, in welcher der ohmsche Kontakt gebildet wird, zum Beispiel eine (000-1)C-Fläche von vierschichtigem, periodischem, hexagonalem Siliciumcarbid (4H-SiC) sein oder kann sie eine (0001)Si-Fläche sein. Im Vergleich zu Kristallflächen mit anderen Ebenenorientierungen scheidet Kohlenstoff sich in der (000-1)C-Fläche leicht ab, und deshalb ist der in der (000-1)C-Fläche gebildete ohmsche Kontakt (die Nickelsilicidschicht 19a) anfälliger für die nachteiligen Wirkungen von Kohlenstoff. Folglich erscheint eine Wirkung des Unterdrückens der nachteiligen Wirkungen von Kohlenstoffatomen im Siliciumcarbidsubstrat im Fall einer Bildung der Nickelsilicidschicht 19a in der (000-1)C-Fläche am eindrucksvollsten.
  • Ferner kann die Titanschicht 23 allein in der rückseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats gebildet werden, ohne die Nickelschicht 19 zu bilden. In diesem Fall adsorbiert die Titanschicht 23 die Wasserstoffradikale 22 in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre, wird sie durch die aus der bei der Bildung von Wasserstoffmolekülen freigesetzten Bindungsenergie erzeugte Wärme erwärmt und wird eine Titansilicidschicht gebildet, welche der ohmsche Kontakt mit dem Siliciumcarbidsubstrat wird. Da Titan sowohl mit Silicium als auch mit Kohlenstoff reagiert, wird dann, wenn eine Titanschicht verwendet wird, die Verdichtung überschüssiger Kohlenstoffatome gebremst, was ermöglicht, die nachteiligen Wirkungen überschüssiger Kohlenstoffatome stärker zu unterdrücken als beim Bilden der Nickelsilicidschicht 19a, welche aus der Nickelschicht 19 gebildet wird. Andererseits kann die aus der Nickelschicht 19 gebildete Nickelsilicidschicht 19a den spezifischen Durchgangswiderstand stärker verringern als die aus der Titanschicht 23 gebildete Titansilicidschicht. Deshalb wird die Übergangsmetallschicht, welche die Silicidschicht bilden soll, bevorzugt entsprechend den Konstruktionsbedingungen ausgewählt.
  • Wie beschrieben, können gemäß der zweiten Ausführungsform Auswirkungen, welche denjenigen der ersten Ausführungsform gleichen, erzielt werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform wird unter Heranziehung eines Falls, in welchem ein MOSFET gebildet wird, als Beispiel beschrieben. 12 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der dritten Ausführungsform. Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich darin von dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, dass bei den auf beiden Oberflächen des Siliciumcarbidsubstrats gebildeten Nickelschichten 17, 19 ein Quarzsubstrat 24 so angeordnet wird, dass es die gesamte Oberfläche der Nickelschicht 19 der Substratrückseite berührt, und das gesamte Siliciumcarbidsubstrat (die gesamte Vorrichtung) der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird.
  • Spezieller werden, wie in 12 gezeigt, ähnlich der ersten Ausführungsform jeweils Prozesse bis zu denjenigen und einschließlich derjenigen des Bildens der Nickelschichten 17, 19 in den Oberflächen des Siliciumcarbidsubstrats durchgeführt. Dann wird das Quarzsubstrat 24 so angeordnet, dass es die gesamte Oberfläche der Nickelschicht 19 der Substratrückseite berührt. Dann wird das gesamte Siliciumcarbidsubstrat mit dem so, dass es die gesamte Oberfläche der Nickelschicht 19 berührt, angeordneten Quarzsubstrat 24 der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt. Da Wasserstoffradikale 21 durch das Quarzsubstrat 24 abgeschirmt werden und die Nickelschicht 19 der Substratrückseite nicht erreichen, erzeugt die Nickelschicht 19 der Substratrückseite keine Wärme.
  • Andererseits wird die Nickelschicht 17 der Substratvorderseite der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt und adsorbiert sie deshalb die Wasserstoffradikale 21 in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre und wird sie durch die aus der Bindungsenergie, welche freigesetzt wird, wenn Wasserstoffmoleküle gebildet werden, erzeugte Wärme erwärmt. Deshalb kann zum Beispiel in einem Fall, in welchem die Rückseitenelektrode in den Prozessen bis zur Plasmaverarbeitung zum Bilden des ohmschen Kontakts in der Substratvorderseite bereits fertiggestellt ist, die Nickelschicht 17 der Substratvorderseite allein dazu gebracht werden, Wärme zu erzeugen und erwärmt zu werden, ohne dass die Nickelschicht 19 der Substratrückseite durch die Wasserstoffradikale 21 beeinträchtigt wird.
  • Anders ausgedrückt, durch diese Plasmaverarbeitung wird die Nickelsilicidschicht 17a allein in der Substratvorderseite gebildet und werden das Source-Gebiet 12 und das Drain-Gebiet 13 aktiviert. Danach wird ähnlich der ersten Ausführungsform ein Elektroden-Kontaktfleck (nicht gezeigt) aus Aluminium usw. gebildet, wodurch die Vorderseitenelektrode fertiggestellt wird. Anstelle des Quarzsubstrats 24 kann ein Siliciumsubstrat oder ein Metallsubstrat, welches aus einem anderen Metall als einem Übergangsmetall besteht und welches infolge der Wasserstoffradikale 21 keine Wärme erzeugt, gebildet werden. Bevorzugt wird das Quarzsubstrat 24 unter dem Gesichtspunkt des Verhinderns eines Anhaftens von Fremdkörpern an der Nickelschicht 19 verwendet.
  • Wie beschrieben, können gemäß der dritten Ausführungsform Auswirkungen, welche mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind, erzielt werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform wird unter Heranziehung eines Falls, in welchem ein MOSFET gebildet wird, als Beispiel beschrieben. 13 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung während der Herstellung gemäß der vierten Ausführungsform. Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich darin von dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, dass die auf beiden Seiten des Siliciumcarbidsubstrats gebildeten Nickelschichten 17, 19 gleichzeitig der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt werden. Anders ausgedrückt, die Nickelschicht 19 der Substratrückseite ist nicht durch ein Quarzsubstrat bedeckt.
  • Spezieller wird zum Beispiel der Siliciumcarbid-Wafer mit den gebildeten Nickelschichten 17, 19 in einer mit Schlitzen versehenen Wafer-Kassette (nicht gezeigt) untergebracht und wird er der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt. Die in beiden Substratoberflächen gebildeten Nickelschichten 17, 19 werden gleichzeitig der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt, wodurch beide Nickelschichten 17, 19 gleichzeitig dazu gebracht werden können, Wärme zu erzeugen und erwärmt zu werden. Infolgedessen können auf beiden Substratseiten die Nickelsilicidschichten 17a beziehungsweise 19a gebildet werden und können das Source-Gebiet 12 und das Drain-Gebiet 13 direkt unter der Nickelsilicidschicht 17a aktiviert werden. Da die Plasmaverarbeitung für die ohmschen Kontakte auf beiden Substratseiten mittels eines einzigen Prozesses durchgeführt werden kann, können die Herstellungsprozesse vereinfacht werden.
  • Wie beschrieben, können gemäß der vierten Ausführungsform Auswirkungen, welche mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind, erzielt werden.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Nun wird ein Beispiel einer durch eine Anwendung des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung produzierten (hergestellten) Halbleitervorrichtung beschrieben. 14 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung, welche mittels des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform hergestellt werden kann. 15 ist eine Schnittansicht einer weiteren Halbleitervorrichtung, welche mittels des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform hergestellt werden kann. Durch Anwenden des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß den obigen Ausführungsformen eins bis vier kann ein in 14 dargestellter rückwärts sperrender MOSFET (RB-MOSFET) mit hoher Genauigkeit produziert werden. Nun wird eine Struktur des rückwärts sperrenden MOSFET beschrieben.
  • Wie in 14 gezeigt, hat ein Siliciumcarbidsubstrat (Halbleiterchip), welches (welcher) ein n–-Driftgebiet 31 bildet, zum Beispiel eine sich verjüngende Querschnittsform dergestalt, dass eine Chip-Seitenfläche von der rückseitigen Oberfläche zur vorderseitigen Oberfläche hin so geneigt ist, dass eine Chip-Breite zunimmt. In einem Aktivierungsgebiet 30a ist eine durch ein p-Basisgebiet 32, ein n+-Source-Gebiet 33, ein n–-Kontaktgebiet 34, einen Gate-Isolierfilm 35 und eine Gate-Elektrode 36 gebildete MOS-Gate-Struktur in der vorderseitigen Oberfläche der Siliciumcarbidsubstratseite angeordnet. Eine nicht dargestellte Source-Elektrode berührt das p-Basisgebiet 32 und das n+-Source-Gebiet 33 und ist durch einen Zwischenschicht-Isolierfilm 37 von der Gate-Elektrode 36 elektrisch isoliert. Das Aktivierungsgebiet 30a ist ein Gebiet, in welchem in einem Durchlasszustand Strom fließt.
  • In einem das Aktivierungsgebiet 30a umgebenden Randabschlussstruktur-Teil 30b ist ein p+-Stoppergebiet 38 in einer Oberflächenschicht der vorderseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats so angeordnet, dass es an der Chip-Seitenfläche freigelegt ist. Ferner ist in der Chip-Seitenfläche ein p–-Gebiet 39 so angeordnet, dass es sich von der rückseitigen Substratoberfläche (Drain-Seite) bis zur vorderseitigen Oberfläche (Source-Seite) erstreckt. Der Randabschlussstruktur-Teil 30b ist ein Gebiet, welches das elektrische Feld der Substratvorderseite des n–-Driftgebiets 31 schwächt und die Durchbruchspannung aufrechterhält. Ferner sind p–-Gebiete 40 in einer Oberflächenschicht der rückseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats vom Aktivierungsgebiet 30a bis zum Randabschlussstruktur-Teil 30b selektiv angeordnet. Die p–-Gebiete 40 haben eine Funktion des Verringerns eines Leckstroms.
  • Das am weitesten auf der Seite der Chip-Seitenfläche angeordnete p–-Gebiet 40 ist durch das p–-Gebiet 39 der Chip-Seitenfläche mit dem p+-Stoppergebiet 38 verbunden. Das p–-Gebiet 39 der Chip-Seitenfläche und das p–-Gebiet 40 der rückseitigen Chip-Oberfläche sind zum Beispiel ein durch Ioneninjektion gebildetes Ioneninjektionsgebiet. Eine Rückseitenelektrode 41 ist von einer rückseitigen Chip-Oberfläche bis zur Chip-Seitenfläche angeordnet und ist mit den p–-Gebieten 39, 40 verbunden. Im Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Neigen der Chip-Seitenfläche bezüglich der rückseitigen Chip-Oberfläche selbst bei einer Halbleitervorrichtung, in welcher eine Unebenheit in der Vorrichtungsoberfläche auftritt, ein ohmscher Kontakt ohne Abweichung des spezifischen Durchgangswiderstands von der Chip-Seitenfläche bis zur rückseitigen Chip-Oberfläche gebildet werden und kann das Ioneninjektionsgebiet aktiviert werden.
  • Anders ausgedrückt, zum Beispiel ist die Rückseitenelektrode 41 durch ein Übergangsmetall konfiguriert oder ist eine Wolframschicht (nicht gezeigt) in der gesamten Oberfläche der Rückseitenelektrode 41 gebildet. Danach wird das Siliciumcarbidsubstrat mit den darauf gebildeten p–-Gebieten 39, 40 und der darauf gebildeten Rückseitenelektrode 41 der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt. Infolgedessen adsorbiert die Rückseitenelektrode 41 Wasserstoffradikale in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre und wird sie durch die aus der beim Bilden von Wasserstoffmolekülen freigesetzten Bindungsenergie erzeugte Wärme erwärmt; und werden das p–-Gebiet 39 der Chip-Seitenfläche und das p–-Gebiet 40 der rückseitigen Chip-Oberfläche durch eine Übertragung von Wärme aus der Rückseitenelektrode 41 gleichzeitig erwärmt. Infolgedessen kann ein ohmscher Kontakt der Rückseitenelektrode 41 von der Chip-Seitenfläche bis zur rückseitigen Chip-Oberfläche ohne Abweichung des spezifischen Durchgangswiderstands gebildet werden und können das p–-Gebiet 39 der Chip-Seitenfläche und das p–-Gebiet 40 der rückseitigen Chip-Oberfläche gleichzeitig aktiviert werden.
  • Durch Anwenden des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß den obigen Ausführungsformen eins bis vier kann ein in 15 dargestellter rückwärts sperrender Bipolartransistor mit isoliertem Gate (RB-IGBT) mit hoher Genauigkeit produziert werden. In einer Vorderseite eines Siliciumcarbidsubstrats (Halbleiterchips), welches (welcher) ein n–-Driftgebiet 51 bildet, ist eine durch ein p-Basisgebiet, ein n+-Emittergebiet, ein p+-Kontaktgebiet, einen Gate-Isolierfilm und eine Gate-Elektrode gebildete MOS-Gate-Struktur in einem nicht dargestellten Aktivierungsgebiet angeordnet.
  • Ferner sind in einem das Aktivierungsgebiet umgebenden Randabschlussstruktur-Teil schwimmende p+-Gebiete (Feldbegrenzungsring) 52 so in der Oberflächenschicht der vorderseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats angeordnet, dass sie das Aktivierungsgebiet umgeben. Ferner ist in der Oberflächenschicht der vorderseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats ein p+-Stoppergebiet 53 so angeordnet, dass es an einer Schnittebene (der Chip-Seitenfläche) 50a an einer Sägelinie freigelegt ist. Das Bezugszeichen 54 bezeichnet einen Zwischenschicht-Isolierfilm. In der rückseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats ist ein Graben 50b angeordnet, welcher das n–-Driftgebiet 51 in einer Tiefenrichtung bis zum p+-Stoppergebiet 53 durchdringt. Ein p+-Gebiet 55 ist so angeordnet, dass es an einer Seitenwand des Grabens 50b freigelegt ist.
  • In der Oberflächenschicht der rückseitigen Oberfläche des Siliciumcarbidsubstrats ist ein p+-Kollektorgebiet 56 vom Aktivierungsgebiet 30a bis zum Randabschlussstruktur-Teil 30b angeordnet. Das p+-Kollektorgebiet 56 ist durch das p+-Gebiet 55 der Seitenwand des Grabens 50b mit dem p+-Stoppergebiet 53 verbunden. Das p+-Gebiet 55 und das p+-Kollektorgebiet 56 sind zum Beispiel ein durch Ioneninjektion gebildetes Ioneninjektionsgebiet. Eine Kollektorelektrode 57 ist von der rückseitigen Chip-Oberfläche bis zur Graben-Seitenwand angeordnet und berührt das p+-Gebiet 55 und das p+-Kollektorgebiet 56. Im Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Neigen der Seitenwand des Grabens 50b bezüglich der rückseitigen Chip-Oberfläche selbst bei einer Halbleitervorrichtung, in welcher eine Unebenheit in der Vorrichtungsoberfläche auftritt, die Seitenwand des Grabens 50b einen ohmschen Kontakt ohne Abweichung des spezifischen Durchgangswiderstands über die rückseitige Chip-Oberfläche hinweg bilden und kann das Ioneninjektionsgebiet aktiviert werden.
  • Anders ausgedrückt, zum Beispiel ist die Kollektorelektrode 57 durch ein Übergangsmetall konfiguriert oder ist eine Wolframschicht (nicht gezeigt) in der gesamten Oberfläche der Kollektorelektrode 57 gebildet. Danach wird das Siliciumcarbidsubstrat mit dem darauf gebildeten p+-Gebiet 55, dem darauf gebildeten p+-Kollektorgebiet 56 und der darauf gebildeten Kollektorelektrode 57 der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt. Infolgedessen adsorbiert die Kollektorelektrode 57 die Wasserstoffradikale in der Wasserstoffplasma-Atmosphäre und wird sie durch die aus der beim Bilden von Wasserstoffmolekülen freigesetzten Bindungsenergie erzeugte Wärme erwärmt; und werden das p+-Gebiet 55 der Graben-Seitenwand und das p+-Kollektorgebiet 56 der rückseitigen Chip-Oberfläche durch eine Übertragung von Wärme aus der Kollektorelektrode 57 gleichzeitig erwärmt. Infolgedessen kann ein ohmscher Kontakt der Kollektorelektrode 57 von der Graben-Seitenwand bis zur rückseitigen Oberfläche des Chips ohne Abweichung des spezifischen Durchgangswiderstands gebildet werden und können das p+-Gebiet 55 der Graben-Seitenwand und das p+-Kollektorgebiet 56 der rückseitigen Oberfläche des Chips gleichzeitig aktiviert werden.
  • Wie beschrieben, können gemäß der fünften Ausführungsform Auswirkungen, welche mit denjenigen der Ausführungsformen eins bis vier identisch sind, erzielt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und innerhalb eines Umfangs, welcher nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung abweicht, können verschiedene Änderungen daran vorgenommen werden. Ferner werden in den obigen Ausführungsformen, obwohl die Beschreibung unter Verwendung eines Siliciumcarbidsubstrats als Beispiel erfolgt, für ein Halbleitersubstrat (Siliciumsubstrat), welches Silicium verwendet, identische Auswirkungen erzielt. Im Fall eines Siliciumsubstrats wird die Temperatur der dann, wenn Wasserstoffradikale adsorbiert werden und Wasserstoffmoleküle gebildet werden, aus der Bindungsenergie erzeugten Wärme auf der Grundlage des Zustands des Siliciumsubstrats, des Schmelzpunkts der Übergangsmetallschicht usw. eingestellt. Ferner ist in den Ausführungsformen, obwohl die Beschreibung unter Verwendung einer Halbleitervorrichtung mit einer MOS-Gate-Struktur erfolgt, das Verfahren nicht hierauf beschränkt und ist es zum Beispiel für eine Halbleitervorrichtung mit einer Vorrichtungsstruktur wie einem Isolierfilm oder einem Halbleiterteil, für welchen Vorrichtungseigenschaften sich infolge eines Erwärmens zu ändern drohen, verwendbar.
  • INDUSTRIELLE ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN
  • Wie beschrieben, eignet sich das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere für in einer Halbleitervorrichtung, welche einen Siliciumcarbidhalbleiter verwendet, eingesetzte Leistungshalbleitervorrichtungen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Siliciumcarbidsubstrat
    2, 18
    Ioneninjektionsgebiet
    3
    Kontaktelektrode
    4
    Wolframschicht
    5, 21, 22
    Wasserstoffradikal
    6
    Silicidschicht
    11
    Driftgebiet
    12
    Source-Gebiet
    13
    Drain-Gebiet
    14, 35
    Gate-Isolierfilm
    15, 36
    Gate-Elektrode
    16, 37, 54
    Zwischenschicht-Isolierfilm
    17, 19
    Nickelschicht
    17a, 19a
    Nickelsilicidschicht
    20
    Metallschichtenfilm
    23
    Titanschicht
    24
    Quarzsubstrat
    30a
    Aktivierungsgebiet
    30b
    Randabschlussstruktur-Teil
    31, 51
    n–-Driftgebiet
    32
    p-Basisgebiet
    33
    n+-Source-Gebiet
    34
    n–-Kontaktgebiet
    38, 53
    p+-Stoppergebiet
    39, 40
    p–-Gebiet
    41
    Rückseitenelektrode
    50a
    Chip-Schnittebene (Chip-Seitenfläche)
    50b
    Graben
    52, 55
    p+-Gebiet
    56
    p+-Kollektorgebiet
    57
    Kollektorelektrode

Claims (6)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, enthaltend: einen ersten Bildungsprozess des Bildens eines Störstellengebiets in einer Oberflächenschicht eines Halbleitersubstrats durch Ioneninjektion; einen zweiten Bildungsprozess des Bildens einer Übergangsmetallschicht in einer Oberfläche des Störstellengebiets; und einen Plasmaverarbeitungsprozess, in welchem das Halbleitersubstrat mit der darauf gebildeten Übergangsmetallschicht einer durch Mikrowellen gebildeten Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird, wobei im Plasmaverarbeitungsprozess durch eine Übertragung von Wärme aus der Übergangsmetallschicht das Störstellengebiet erwärmt wird, wodurch an einer Grenzfläche der Übergangsmetallschicht und des Störstellengebiets durch eine Reaktion der Übergangsmetallschicht und des Störstellengebiets ein ohmscher Kontakt gebildet wird und das Störstellengebiet aktiviert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner enthaltend: einen dritten Bildungsprozess des Bildens einer zweiten Übergangsmetallschicht in einer rückseitigen Oberfläche des Halbleitersubstrats vor dem Plasmaverarbeitungsprozess, wobei im Plasmaverarbeitungsprozess die Übergangsmetallschicht und die zweite Übergangsmetallschicht gleichzeitig der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner enthaltend: einen dritten Bildungsprozess des Bildens einer zweiten Übergangsmetallschicht in einer rückseitigen Oberfläche des Halbleitersubstrats vor dem Plasmaverarbeitungsprozess; und einen Abschirmprozess des Anordnens eines einen anderen Werkstoff als ein Übergangsmetall enthaltenden Abschirmsubstrats dergestalt, dass das Abschirmsubstrat eine Oberfläche der zweiten Übergangsmetallschicht bedeckt, wobei das Abschirmsubstrat nach dem zweiten Bildungsprozess und dem dritten Bildungsprozess und vor dem Plasmaverarbeitungsprozess angeordnet wird, wobei im Plasmaverarbeitungsprozess das Halbleitersubstrat, dessen zweite Übergangsmetallschicht durch das Abschirmsubstrat bedeckt ist, der Wasserstoffplasma-Atmosphäre ausgesetzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Störstellengebiet von einer Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats bis zu einer Seitenfläche gebildet wird, die Übergangsmetallschicht in einer Oberfläche des Störstellengebiets von der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats bis zur Seitenfläche gebildet wird, im Plasmaverarbeitungsprozess das von der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats bis zur Seitenfläche gebildete Störstellengebiet durch eine Übertragung von Wärme aus der von der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats bis zur Seitenfläche gebildeten Übergangsmetallschicht erwärmt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Seitenfläche des Halbleitersubstrats in einem vordefinierten Winkel bezüglich der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats geneigt ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine durch das einen Metall-Oxidfilm enthaltende Störstellengebiet gebildete Struktur mit isoliertem Gate vor dem zweiten Bildungsprozess in einer Oberfläche des Halbleitersubstrats gebildet wird.
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