DE19520782A1 - Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben

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DE19520782A1
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Kazuhiro Fusegawa
Nosho Toyama
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Siliziumkarbid-Halbleiter­ vorrichtung, wie z. B. einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), einen Metall-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MESFET), einen Bipolartransistor und einen MOS-Transistor vom Vertikaltyp, unter Ver­ wendung eines Siliziumkarbid-Substrats und auf ein Verfahren zum Herstellen derselben. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfin­ dung auf eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung unter Verwendung eines Metallnitrids als eine Kontaktelektrode und auf ein Verfahren zum Herstellen derselben.
Ein Siliziumkarbid-(SiC)-Halbleiter hat ein breites verbotenes Band (2,2 bis 3,3 eV) verglichen mit anderen Halbleitern, wie z. B. Silizium (Si) und Galliumarsenid (GaAs), die in der Praxis weit verwendet werden. Auch ist der Siliziumkarbid-Halbleiter stabil in seinen thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften und hat eine überlegene Widerstandsfähigkeit gegenüber Strahlung. Daher kann eine Halbleiter­ vorrichtung, welche Siliziumkarbid verwendet, als eine Vorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und Stabilität unter schwierigen Bedingungen hoher Temperatur, hoher Leistung und Strahlung verwendet werden, unter denen eine Halbleitervorrichtung, die aus einem anderen Material zu­ sammengesetzt ist, nicht verwendet werden kann. Insbesondere erreicht die Anwendung auf eine lichtemittierende Vorrichtung, welche blaues Licht emittiert, das in Verbindung mit dem breiten verbotenen Band ist, die Phase einer praktischen Verwendung. Jedoch ist die Anwendung von Siliziumkarbid auf elektronische Vorrichtungen nicht ausreichend im Vergleich zur Anwendung auf die lichtemittierende Vorrichtung. Einer der Gründe ist der, daß noch kein Elektrodenmaterial, welches für einen komplizierten Herstellprozeß einer elektronischen Vorrichtung geeignet ist und einen elektrisch guten ohmschen Kontakt gewährleistet, und ein Her­ stellverfahren der Elektrode entwickelt sind.
In der Forschung sind es Wolfram (W), Titan (Ti), Nickel (Ni) und Silizide dieser Metalle, welche als Elektrodenmaterial zum Bilden ohmscher Kontakte mit dem N-Typ Siliziumkarbid-Halbleiter erforscht sind. Die spezifischen Widerstände dieser Kontakte betragen etwa 10-1 bis 10-4 Ohm · cm². Diese Werte sind deutlich unterschiedlich von jenen, welche praktisch bei Si und GaAs (etwa 10-6 Ohm · cm²) ver­ wendet werden.
W, Ti und Silizide davon werden in ihren Kontaktcharakteristiken ver­ schlechtert, wenn eine Wärmebehandlung bei einer niedrigen Temperatur ausgeführt wird. Daher ist eine Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur von 1100°C oder darüber erforderlich, um einen niedrigen spezifischen Kontaktwiderstand zu erreichen. Auf diese Weise sind die obigen Materialien nicht für Elektrodenmaterial geeignet. Auch TiN ist als Elektrodenmaterial mit ohmschem Kontakt zu N-Typ Siliziumkarbid bekannt, welches keine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur erfordert (R.C. Glass et al, "Low energy ion-assisted deposition of titanium nitride ohmic contacts on alpha (6H)-silicon carbide", (Appl. Phys. Lett. 59 (22), Seiten 2868 bis 2870 (1991)). Gemäß diesem Aufsatz ist das Aufwach­ sen eines TiN-Films durch ein Dampfablagerungsverfahren von Ti ausge­ führt, bei welchem Stickstoffionen von einer Ionenkanone assistieren.
Auf der anderen Seite ist ein MOSFET z. B. in der ungeprüften japani­ schen Patentanmeldung 60-142568 als eine herkömmliche Halbleitervor­ richtung unter Verwendung eines Siliziumkarbidsubstrats offenbart. In der Halbleitervorrichtung wird, nachdem Source/Drain-Bereiche in einem P-Typ Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat gebildet sind, eine Ni-Schicht auf den Source/Drain-Bereichen als ohmsche Kontaktelektroden gebildet, und eine Aluminium-(Al)-Schicht wird als eine Gate-Elektrode verwendet. Metallverdrahtungen werden mit diesen Elektroden verbunden. Auch Platin (Pt), Gold (Au) und Aluminium (Al) werden für die Gate-Elek­ trode in einer herkömmlichen MESFET-Vorrichtung verwendet.
Jedoch gibt es bei einer TiN-Elektrode, welche durch Stickstoffionen- unterstützte Dampfablagerung von Ti gebildet ist, ein Problem darin, daß ein spezifischer Kontaktwiderstand nicht reduziert werden kann, da Stickstoff nicht in den Oberflächenschichtabschnitt eines SiC-Bereichs mit einer vorbestimmten Dicke, der Abschnitt, der die TiN-Elektrode berührt, eingefügt wird, oder weil Stickstoff elektrisch nicht aktiviert wird, selbst wenn Stickstoff eingefügt wird. Um das Problem zu lösen, interessiert man sich für ein Verfahren, bei dem Stickstoff als ein N-Typ Dotier­ mittel zu Siliziumkarbid in den SiC-Bereich eingefügt wird, um die N- Typ Träger zu aktivieren. Zu diesem Zweck wird eine Wärmebehand­ lung nach der Stickstoffionenimplantation ausgeführt. Bei diesem Ver­ fahren ist es jedoch schwierig, Stickstoffionen nur in den Oberflächen­ schichtabschnitt des SiC-Bereichs mit einer hohen Konzentration ein­ zufügen, und daher gibt es ein Problem darin, daß es nicht leicht ist, einen feinen Kontakt zu bilden.
Andererseits gibt es bei der Halbleitervorrichtung, welche in der unge­ prüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 60-142568 offenbart ist, die folgenden Probleme. Das heißt, als erstes ist, wenn Ni als ohmsches Kontaktelektrodenmaterial im Source/Drain-Bereich verwendet wird, der spezifische Kontaktwiderstand immer noch größer als jener der Halbleitervorrichtung aus Si und GaAs, wie oben beschrieben. Zweitens wird in einem Fall, daß Al als Gate-Elektrodenmaterial verwendet wird, Al wegen der Wärmebehandlung bei hoher Temperatur geschmolzen. Daher muß ein schwer schmelzbares Metall, wie z. B. Molybdän (Mo), und Wolfram (W) in der Praxis verwendet werden. Wenn solch ein schwer schmelzbares Metall verwendet wird, reagiert das Metall mit Al oder Wolfram-Silizid (WSix) der auf dem Metall gebildeten Verbindung, was zu Problemen, wie der Erzeugung eines unregelmäßigen Abschnitts oder Löchern und einem Abschälen der Gate-Elektrode wegen der resul­ tierenden Reaktionsprodukte, führt.
Die Erfinder haben herausgefunden, daß der spezifische Kontaktwider­ stand reduziert werden kann, wenn ein Metallnitrid, welches eines von Titannitrid (TiN), Zirkonnitrid (ZrN), Hafniumnitrid (HiN), Vanadiumni­ trid (VN) und Tantalnitrid (TaN) aufweist, als das Elektrodenmaterial des SiC-Bereichs verwendet wird und eine stickstoffreiche Schicht auf dem Oberflächenschichtabschnitt des SiC-Bereichs gebildet wird, auf welchem die Metallnitridschicht gebildet werden soll. Die Erfinder haben auch herausgefunden, daß verhindert werden kann, daß das Gate- Elektrodenmaterial mit der Zwischenverbindung reagiert, indem die Metallnitridschicht zwischen der Gate-Elektrode und der Zwischenver­ bindung, die aus einem Material wie z. B. Mo und WSix zusammengesetzt ist, angeordnet wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Siliziumkarbid-Halbleiter­ vorrichtung mit einer Elektrode anzugeben, welche einen niedrigen spezifischen Kontaktwiderstand aufweist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Siliziumkarbid- Halbleitervorrichtung anzugeben, bei der verhindert werden kann, daß eine Gate-Elektrode mit einer Zwischenverbindung reagiert.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung dieser Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtungen anzugeben.
Wie in den Fig. 1 und 7(B) gezeigt, besteht die Erfindung gemäß An­ spruch 1 aus einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, die aufweist: N- Typ SiC-Bereiche 12 und 13 oder ein N-Typ Siliziumkarbid-Substrat 21, eine Elektrode 16a und 16b oder 26a und 26b, die aus einem Metall­ nitrid zusammengesetzt sind, das aus entweder TiN, ZrN, HfN, VN und TaN hergestellt ist und auf den N-Typ SiC-Bereichen 12 und 13 oder dem N-Typ Siliziumkarbid-Substrat 21 gebildet ist, und stickstoffreiche Schichten 12a und 13a oder 22a und 23a, die in einem Oberflächen­ schichtabschnitt der SiC-Bereiche 12 und 13 oder dem Siliziumkarbid- Substrat 21 gebildet sind, welche bzw. welches die Elektroden 16a und 16b bzw. 26a und 26b kontaktieren bzw. kontaktiert.
Entweder α-SiC oder β-SiC kann als das N-Typ Siliziumkarbid-Substrat 21 oder das P-Typ Siliziumkarbid-Substrat 11 verwendet werden, in welchem die N-Typ Siliziumkarbidbereiche 12 und 13 gebildet sind.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist bei der Erfindung gemäß Anspruch 2 eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, bei der eine Gate-Elektrode 15, die aus einem schwer schmelzenden Metall oder Polysilizium zusammen­ gesetzt ist, über einem P-Typ Siliziumkarbid-Substrat 11 über einen isolierenden Film 14a vorgesehen ist, eine Metallnitridschicht 16c auf, die aus entweder TiN, ZrN, HiN, VN und TaN zusammengesetzt ist und zwischen der Gate-Elektrode 15 und einer Zwischenverbindung 17c angeordnet ist, die mit der Gate-Elektrode 15 verbunden ist. Die Gate- Elektrode 15 gemäß Anspruch 2 ist aus einem schwer schmelzenden Metall zusammengesetzt, wie z. B. Mo, W und Silizide dieser Metalle oder Polysilizium, und die Zwischenverbindung 17c ist aus Al oder WSix zusammengesetzt.
Wie in Fig. 7(B) gezeigt, weist bei der Erfindung gemäß Anspruch 3, eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, bei der eine Gate-Elektrode 25 auf einem N-Typ Siliziumkarbid-Substrat 21 vorgesehen ist, eine Metall­ nitridschicht 26c auf, die aus entweder TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt ist und zwischen der Gate-Elektrode 25 und einer Zwischenverbindung 27c angeordnet ist, welche mit der Gate-Elektrode verbunden ist. Die Halbleitervorrichtung wird z. B. auf einen SiC-MES­ FET angewendet. Die Gate-Elektrode 25 gemäß Anspruch 3 ist aus Au, Pt oder Al zusammengesetzt, und die Zwischenverbindung 27c ist aus Al oder WSix zusammengesetzt.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist die Erfindung einer Siliziumkarbid-Halbleitervor­ richtung gemäß Anspruch 4, welche ein P-Typ Siliziumkarbid-Substrat 11, eine Gate-Elektrode 15, die auf dem Siliziumkarbid-Substrat 11 über einen isolierenden Film 14a vorgesehen ist, N-Typ Source/Drain-SiC- Bereiche 12 und 13, die auf dem Siliziumkarbid-Substrat 11 gebildet sind, und Elektroden 16a und 16b, die aus einem Metallnitrid zusammen­ gesetzt sind, das aus entweder TiN, ZrN, HfN, VN und TaN besteht und auf den SiC-Bereichen 12 und 13 gebildet ist, aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung eine Metallnitrid­ schicht 16c aufweist, die aus entweder TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt ist und zwischen der Gate-Elektrode 15 und einer Zwischenverbindung 17c angeordnet ist, welche mit der Gate-Elektrode 15 verbunden ist, sowie eine stickstoffreiche Schicht 12a und 13a auf­ weist, die in den Oberflächenschichtabschnitten der SiC-Bereiche 12 und 13 gebildet sind, welche die Elektroden 16a und 16b, die aus dem Metallnitrid zusammengesetzt sind, berühren.
Die Erfindung gemäß in Anspruch 5 in der Erfindung gemäß Anspruch 4 besteht in einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, bei der die Gate- Elektrode 15 ein schwer schmelzendes Metall oder Polysilizium aufweist, bei der die N-Typ Source/Drain-SiC-Bereiche 12 und 13 auf dem P-Typ Siliziumkarbid-Substrat 11 auf beiden Seiten der Gate-Elektrode 15 gebildet sind, und bei der die Elektroden 16a und 16b, welche aus einem Metallnitrid, entweder aus TiN, ZrN, HiN, VN und TaN zusam­ mengesetzt ist, auf den N-Typ SiC-Bereichen 12 und 13 gebildet sind. Die Halbleitervorrichtung ist z. B. auf einen SiC-MOSFET angewendet.
Wie gezeigt in Fig. 7(B) ist die Erfindung gemäß Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß in einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, welche ein N-Typ Siliziumkarbid-Substrat 21, eine Gate-Elektrode 25, welche Au, Pt oder Al aufweist und direkt auf dem Siliziumkarbid-Substrat 21 vorgesehen ist, N-Typ Source/Drain-SiC-Bereiche 22 und 23, die auf dem Siliziumkarbid-Substrat 21 gebildet sind, und Elektroden 26a und 26b, die aus einem Metallnitrid aus entweder TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt sind und auf den SiC-Bereichen 22 und 23 gebildet sind, aufweist, die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung eine Metallnitrid­ schicht 26c, die aus entweder TiN, ZrN, HiN, VN und TaN zusammen­ gesetzt ist und zwischen der Gate-Elektrode 25 und einer Zwischenver­ bindung 27c, die mit der Gate-Elektrode 25 verbunden ist, angeordnet ist, und stickstoffreiche Schichten 22a und 23b aufweist, die in einem Oberflächenschichtabschnitt der SiC-Bereiche 22 und 23 gebildet sind, welche die Elektroden 26a und 26b, die aus dem Metallnitrid gebildet sind, jeweils berühren.
Wie in Fig. 1 oder 7(B) gezeigt weist die Erfindung gemäß Anspruch 7 oder 8 in der Erfindung gemäß Anspruch 1, 4 oder 6 die stickstoff­ reichen Schichten 12a und 13a oder 22a und 23a mit einer Dicke von 5 Å bis 500 Å und mit einer Stickstoffdichte von zumindest 1 × 10¹⁹/cm³ auf. Wünschenswerterweise haben die stickstoffreichen Schichten 12a und 13a oder 22a oder 23a eine Dicke von 20 Å bis 500 Å und enthalten eine Stickstoffdichte von zumindest 1 × 10²⁰/cm³.
Wie in den Fig. 2(A) bis 2(I) gezeigt, besteht die Erfindung gemäß Anspruch 9 aus einem Verfahren zum Herstellen einer Siliziumkarbid- Halbleitervorrichtung, welches die folgenden Schritte aufweist: Bilden von N-Typ Source/Drain-SiC-Bereichen 12 und 13 auf einem P-Typ Siliziumkarbid-Substrat 11, Bilden eines isolierenden Films 14a auf dem Siliziumkarbid-Substrat 11 zwischen den Source/Drain-SiC-Bereichen 12 und 13, Bilden einer Gate-Elektrode 15 auf dem isolierenden Film 14a, Bilden von Metallnitridschichten 16c, 16a und 16b auf der Gate-Elek­ trode 15 und den Source/Drain-SiC-Bereichen 12 und 13, welche aus entweder TiN, ZrN, HiN, VN und TaN zusammengesetzt sind, und Bilden von Zwischenverbindungen 17c, 17a und 17b auf den Metallnitrid­ schichten 16c, 16a und 16b.
Die Erfindung gemäß Anspruch 10 in der Erfindung gemäß Anspruch 9 besteht in einem Verfahren zum Herstellen einer Siliziumkarbid-Halblei­ tervorrichtung, bei der, wenn die Metallnitridschichten 16a und 16b gebildet werden, die stickstoffreichen Schichten 12a und 13a auf dem Oberflächenschichtabschnitt der Source/Drain-SiC-Bereiche 12 und 13 gebildet werden, und die Erfindung gemäß Anspruch 11 besteht aus einem Verfahren zum Herstellen einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Metallnitridschichten 16c, 16a und 16b in einer Stickstoffumgebung durch ein Sputter-Verfahren unter Verwen­ dung eines metallischen Ziels bzw. Targets gebildet werden, welches aus entweder Ti, Zr; Hf, V und Ta zusammengesetzt ist oder eines Metall­ nitridziels, welches aus entweder TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusam­ mengesetzt ist.
Gemäß der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 und 10 definiert ist, werden die stickstoffreichen Schichten 12a und 13a oder 22a und 23a in den Oberflächenschichtabschnitten der Siliziumkarbid-Bereiche und des Siliziumkarbid-Substrats gebildet, und der Stickstoff wirkt als ein Dotier­ mittel, so daß der spezifische Kontaktwiderstand der Source/Drain-Elek­ troden 16a und 16b oder 26a und 26b reduziert werden kann. Diese Elektroden funktionieren als wünschenswerte ohmsche Kontaktelektroden in der SiC-Halbleitervorrichtung.
Gemäß der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 2 und 3 festgelegt ist, ist die Metallnitridschicht 16c oder 26c zwischen der Gate-Elektrode 15 oder 25 und der Zwischenverbindung 17c oder 27c angeordnet, und die Metallnitridschicht 16c oder 26c funktioniert als Metallbarrierenschicht, so daß die Reaktion zwischen der Gate-Elektrode 15 oder 25 und der Zwischenverbindung 17c oder 27c selbst bei einer Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur verhindert werden kann. Dadurch gibt es kein Problem darin, daß Probleme, wie z. B. Ablösen oder eine Unregelmäßig­ keit, auf der Gate-Elektrode 15 oder 25 verursacht werden. Zum Bei­ spiel funktioniert die Metallnitridschicht als eine Reaktionsverhinderungs­ schicht zwischen dem schwerschmelzenden Metall oder Polysilizium und der Zwischenverbindung. Auch funktioniert die Metallnitridschicht als eine Diffusionsbarriere, die verhindert, daß Verunreinigungen (P, B, As usw.), welche in dem Polysilizium dotiert sind, bei der Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur herausdiffundieren.
Gemäß der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 4, 5 oder 6 definiert ist, kann der spezifische Kontaktwiderstand der Elektroden 16a und 16b oder 26a und 26b durch die stickstoffreichen Schichten 12a und 13a oder 22a und 23a reduziert werden, und Probleme, wie z. B. ein Ablösen der Gate-Elektrode 15 oder 25, können vollständig eliminiert werden, indem die Metallnitridschicht 16c oder 26c dazwischen angeordnet wird.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 9 festgelegt ist, kann die SiC-Halbleitervorrichtung mit einer geringeren Anzahl von Schritten hergestellt werden, wobei die Vorrichtung einen kleinen spezifischen Kontaktwiderstand hat, stabile Elektroden 16a und 16b hat, so daß die Elektroden nicht mit dem SiC bei der Wärmebehandlung in den Her­ stellschritten reagieren, und die keine Probleme des Ablösens der Gate- Elektrode 15 hat.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 11 festgelegt ist, kann die stickstoffreiche Schicht 12a oder 13a Stickstoff bis zu einer hohen Kon­ zentration enthalten.
Man bemerke, daß, wenn das Siliziumkarbid-Substrat bei einer hohen Umgebungstemperatur von 100 bis 800°C, vorzugsweise 200 bis 400°C, außer wenn das Siliziumkarbid-Substrat in der Stickstoffplasmaumgebung beim Sputtern lokalisiert wird, der Oberflächenschichtabschnitt aktiviert wird, so daß die stickstoffreiche Schicht den Gehalt an Stickstoff zu einer hohen Konzentration weiter erhöhen kann. Nachdem die stickstoff­ reiche Schicht gebildet ist, wenn das Sputtern fortgeführt wird, wird die Metallnitridschicht selektiv in der stickstoffreichen Schicht gebildet, so daß die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode gebildet werden kann. Die Schnittstelle zwischen der Elektrode, die aus Metallnitrid zusammen­ gesetzt ist, und einem Bereich, der aus dem Siliziumkarbid zusammen­ gesetzt ist, wird selbst bei einer hohen Umgebungstemperatur von etwa 900°C wegen des Barrierenverhaltens nicht beschädigt, welches das Metallnitrid zeigt, und der Oberflächenabschnitt wird ebenso gehalten. Demzufolge werden die elektrischen Charakteristiken der Elektrode, die aus Metallnitrid zusammengesetzt ist, selbst bei einer hohen Umgebungs­ temperatur nicht verschlechtert. Weiterhin ist eine spezielle Wärmebe­ handlung nach dem Sputtern nicht nötig, weil der spezifische Kontaktwi­ derstand selbst in einem Zustand des sogenannten "wie abgelagert" klein ist, d. h. einem Zustand, bei dem die Elektrode keiner Wärmebehandlung nach dem Sputtern unterworfen wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegen­ den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeich­ nung zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt, der schematisch die Struktur eines SiC-MOS­ FET gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 einen Querschnitt zum Erklären der Herstellungsschritte des SiC-MOSFET;
Fig. 3 ein Diagramm, welches eine Verteilung der Stickstoffkonzen­ tration in dem Oberflächenschichtabschnitt des Siliziumkarbid- Bereichs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm, welches eine Verteilung der Stickstoffkonzen­ tration in dem Oberflächenschichtabschnitt des Siliziumkarbid- Bereichs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm, welches die Abhängigkeit des spezifischen Kon­ taktwiderstands der Elektrode, die aus TiNx zusammengesetzt ist, von der Temperatur gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 einen Querschnitt zum Erklären des Herstellungsverfahrens eines SiC-Bipolartransistors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 einen Querschnitt zum Erklären des Herstellungsverfahrens eines SiC-MESFET gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 8 einen Querschnitt, der einen MOS-Transistor vom Vertikaltyp gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die begleitenden Zeich­ nungen beschrieben werden.
Ausführungsbeispiel 1
Wie gezeigt in den Fig. 1 und 2 wird eine Siliziumkarbid-Halbleitervor­ richtung 10 eines SiC-MOSFET-Typs in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
Als erstes werden, wie gezeigt in Fig. 2(A), ein N-Typ Source-Bereich 12 und ein N-Typ Drain-Bereich 13 auf einem P-Typ SiC-Substrat 11 (was als "P-SiC" bezeichnet wird) mit einem vorbestimmten Abstand vonein­ ander durch ein Ionenimplantationsverfahren gebildet. Ein isolierender Film 14a, der aus SiO₂ zusammengesetzt ist, wird auf dem SiC-Substrat 11 durch Ausführen einer thermischen Oxidation dieses SiC-Substrats 11 gebildet. Dann wird ein Mo-Film als eine Gate-Elektrode 15 auf dem isolierenden Film 14a in dem Ausführungsbeispiel abgelagert. Als näch­ stes wird, wie gezeigt in Fig. 2(B), ein isolierender Film 14b, der aus SiO₂ zusammengesetzt ist, auf dem isolierenden Film 14a und der Gate- Elektrode 15 durch ein chemisches Dampfablagerungsverfahren (CVD) gebildet. Dann wird, wie gezeigt in Fig. 2(C), eine Photoresist-Schicht 14c auf dem isolierenden Film 14b mit einem vorbestimmten Muster gebildet. Wie gezeigt in Fig. 2(D) wird ein Teil des isolierenden Films 14a und 14b, welcher nicht von der Photoresist-Schicht 14c bedeckt ist, durch Ätzen unter Verwendung eines Ätzmittels einer Wasserstoff-Fluor­ säuregruppe entfernt. Auf diese Weise werden die Source/Drain-Berei­ che 12 und 13 und die Gate-Elektrode 15 freigelegt.
Als nächstes wird, wie gezeigt in Fig. 2(E), Sputtern in einer Stickstoff­ plasmaumgebung unter Verwendung eines Ti-Ziels bzw. -Targets ausge­ führt. Stickstoffreiche Schichten 12a und 13a werden auf dem Ober­ flächenschichtabschnitt der Source/Drain-Bereiche 12 und 13 gebildet, und nachfolgend wird eine TiNx-Schicht 16 über der gesamten Oberfläche des Substrats gebildet, welches die stickstoffreichen Schichten 12a und 13a und die Gate-Elektrode 15 enthält. Zu dieser Zeit wird das SiC-Sub­ strat auf einer Temperatur im Bereich von 200 bis 400°C gehalten. Wenn die Substrattemperatur niedrig ist, kann die gewünschte TiNx- Schicht 16 nicht gebildet werden. Als nächstes wird, nachdem eine WSi- Schicht 17 auf der TiNx-Schicht 16 gebildet ist, wie gezeigt in Fig. 2(F), eine Photoresist-Schicht 18 auf der WSix-Schicht 17 mit einem vorbe­ stimmten Muster gebildet, wie gezeigt in Fig. 2(G). Wie gezeigt in Fig. 2(H) wird nur die WSix-Schicht 17 selektiv durch ein Ätzmittel einer Wasserstoff-Fluor- und Stickstoffsäuregruppe geätzt, um die TiNx-Schicht 16 teilweise freizulegen. Schließlich wird die verbleibende WSix-Schicht 17 maskiert, und dann wird die freigelegte TiNx-Schicht 16 teilweise durch Ätzen unter Verwendung eines Ätzmittels einer Wasserstoff-Per­ oxid- und Schwefelsäuregruppe oder durch ein Trockenätzverfahren unter Verwendung eines Fluoridgases entfernt. Als ein Ergebnis davon kann die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 10 erhalten werden, wie sie in den Fig. 2(I) und 1 gezeigt ist.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 16a eine Source-Elektrode, die aus TiNx zusammengesetzt ist, 16b bezeichnet einen Drain-Bereich, der aus TiNx zusammengesetzt ist, und 16c bezeichnet die TiNx-Schicht. Eine Zwischenverbindung 17a, die aus WSix zusammengesetzt ist, ist auf der Source-Elektrode 16a vorgesehen, eine Zwischenverbindung 17b, die aus WSix zusammengesetzt ist, ist auf dem Drain-Bereich 16b vorgesehen, und eine Zwischenverbindung 17c, die aus WSix zusammengesetzt ist, ist auf der Gate-Elektrode 15 über die TiNx-Schicht 16c vorgesehen.
Dem in Fig. 2 gezeigten Prozeß folgend wird eine Aluminium-Elektrode (nicht gezeigt) auf dem P-Typ SiC-Substrat 11 gebildet, um das Potential des SiC-Substrats 11 festzulegen. Um einen ohmschen Kontakt zwischen dem P-Typ SiC-Substrat 11 und der Aluminiumelektrode sicherzustellen, wird eine Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur von etwa 900°C ausgeführt. Die TiNx-Schicht 16c funktioniert als eine Metallbarriere zum Unterdrücken einer Reaktion zwischen der Gate-Elektrode 15, die aus Mo zusammengesetzt ist, und der Zwischenverbindung 17c.
Die stickstoffreichen Schichten 12a und 13a auf den Oberflächenschicht­ abschnitten der Source/Drain-Bereiche 12 und 13 werden durch Dotieren von Stickstoff in einem Plasmazustand gebildet. Verglichen mit Source/ Drain-Bereichen, welche durch ein Ionenimplantationsverfahren gebildet werden, werden die stickstoffreichen Schichten 12a und 13a in einem seichteren Oberflächenschichtbereich gebildet, d. h. einen Bereich mit einer Tiefe weniger als 500 Å von der Oberfläche. Dieses plasmaunter­ stützte Stickstoffdotieren erlaubt es, daß Stickstoff mit einer hohen Dichte nur in dem seichteren Oberflächenschichtbereich dotiert wird. Man bemerke, daß es unmöglich ist, Stickstoff mit einer hohen Dichte nur in dem seichten Oberflächenschichtbereich im Falle des Einsatzes einer Ionenimplantation von Stickstoff anstelle des plasmaunterstützten Stickstoffdotierens zu dotieren. Aus diesem Grund kann eine gute Kontaktcharakteristik ohne Änderung eines spezifischen Schichtwiderstands des Source/Drain-Bereichs gemäß dem plasmaunterstützten Stickstoff­ dotieren erhalten werden.
Ausführungsbeispiel 2
Um die Source-Elektrode 16a und die Drain-Elektrode 16b, die aus TiNx zusammengesetzt sind, in dem Source-Bereich 12 bzw. dem Drain-Bereich 13 des SiC-Substrats 11 des ersten Ausführungsbeispiels zu bilden, wird ein Hochfrequenz-(HF)-Sputtern unter den folgenden Bedingungen durch­ geführt. Zu dieser Zeit haben der Source-Bereich 12 und der Drain- Bereich 13 jeweils eine Stickstoffdichte von 2 bis 8 × 10¹⁸/cm³.
Target
Ti
SiC-Substratvorspannung keine
SiC-Substrattemperatur 300°C
HF-Leistung 400 W
Stickstoffteildruck 0,5 Pa
TiNx-Schicht 1000 Å
Ausführungsbeispiel 3
Das HF-Sputtern wird durchgeführt, um eine Elektrode zu bilden, die aus TiNx zusammengesetzt ist, und zwar im Source-Bereich und im Drain-Bereich unter den gleichen Bedingungen wie Ausführungsbeispiel 2, außer daß der Teildruck von Stickstoff auf 2,0 Pa geändert wird.
Nachdem eine TiNx-Schicht mit einer Dicke von 1000 Å auf dem SiC- Substrat gebildet ist, wird eine WSix-Schicht mit einer Dicke von 5000 Å auf der TiNx-Schicht gebildet, um einen spezifischen Kontaktwiderstand auf den Proben der Ausführungsbeispiele 2 und 3 zu messen. Die WSix- Schicht ist ein Schutzfilm zum Verhindern, daß die TiNx-Schicht durch Sonden beim Messen des spezifischen Kontaktwiderstands beschädigt wird. Nachdem die WSix-Schicht gebildet ist, werden Elektroden auf eine vorbestimmte Weise gebildet, und dann wird eine Wärmebehandlung in einer Argonumgebung eine Stunde lang bei 400°C durchgeführt. Die spezifischen Kontaktwiderstände der zwei Proben nach der Wärmebehand­ lung werden bei Raumtemperatur nach dem Kreuzbrücken-Kelvin-Ver­ fahren mit vier Anschlüssen gemessen. Das Meßergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Auf der anderen Seite wurde eine Konzentrationsverteilung von Stickstoff von der SiC-Oberfläche nach innen zu SiC durch eine sekundäre Ionen­ massenspektroskopie (SIMS) gemessen, indem die SiC-Substrate der Ausführungsbeispiele 2 und 3 durch Ätzmittel aus einer Wasserstoff- Peroxid- und einer Schwefelsäuregruppe gespült werden, unmittelbar nachdem der TiNx-Film unter obigen Bedingungen gebildet ist, um den TiNx-Film zu entfernen. Die Meßergebnisse sind in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Die Probe des Ausführungsbeispiels 3 wurde nacheinander erwärmt von Raumtemperatur (25°C), auf 50°C, 100°C, 150°C, 200°C, 250°C, 300°C, 350°C, 400°C und 450°C, und der spezifische Kontaktwiderstand wurde bei den jeweiligen Temperaturen gemessen. Die Meßergebnisse sind in Fig. 5 gezeigt.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, ist der spezifische Kontaktwiderstand der Ausführungsbeispiele 2 und 3 um eine Größenordnung kleiner verglichen mit dem herkömmlichen spezifischen Kontaktwiderstand (10-4 Ohm · cm²). Wie auch aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich wurde Stickstoff mit einer hohen Konzentration von 2 × 10¹⁹/cm³ von der SiC-Oberfläche bis zu einer Tiefe von 200 Å in den Proben sowohl des Ausführungsbeispiels 2 und 3 eingefügt. Insbesondere wurde in einer Tiefe von 5 Å von der SiC-Oberfläche Stickstoff auf eine hohe Konzentration von 1 × 10²¹/cm³ in den Proben des Ausführungsbeispiels 2 und in einer hohen Konzen­ tration von 1 × 10²⁰/cm³ in den Proben des Ausführungsbeispiels 3 eingefügt. Wie weiter aus der Fig. 5 ersichtlich änderte sich der spezifi­ sche Kontaktwiderstand nur geringfügig von 5,5 × 10-5 Ohm · cm² auf 5 × 10-5 Ohm · cm², selbst wenn eine Elektrode, die aus TiNx zusam­ mengesetzt ist, von Raumtemperatur auf eine Temperatur von 450°C erwärmt wird. Man bemerke, daß die Änderung im spezifischen Kon­ taktwiderstand hinsichtlich der Temperatur reversibel ist.
Ausführungsbeispiel 4
Fig. 6 zeigt einen SiC-Bipolartransistor und ein Herstellungsverfahren gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Ausführungsbeispiel ist die TiNx-Schicht auch zwischen der Zwischen­ verbindung und der Elektrode auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel gebildet. Weiterhin ist TiNx als das Material einer Elektrode für das N-Typ SiC-Substrat verwendet (hiernach als "N-SiC" bezeichnet). Die Bildung einer TiNx-Schicht wird wie im ersten Aus­ führungsbeispiel durchgeführt. Zusätzlich wird WSix für die Zwischenver­ bindung auf der TiNx-Schicht verwendet.
Wie gezeigt in Fig. 6(A) wird der SiC-Bipolartransistor durch Ausführen eines Heteroexpitaxie-Wachstums einer 3C-SiC-(β-SiC)-Schicht auf entwe­ der einem Si-Substrat, einer 4H-SiC-(α-SiC)-Schicht oder einer 6H-SiC-(α- SiC)-Schicht gebildet. Der SiC-Bipolartransistor kann durch Ausführen eines Homoepitaxie-Wachstums einer 4H-SiC- oder 6H-SiC-Schicht auf entweder einer 4H-SiC- oder einer 6H-SiC-Schicht gebildet werden. Insbesondere werden die N-SiC-, P-SiC- und N-SiC-Schichten auf dem Substrat in dieser Reihenfolge aufgewachsen. Dann wird, wie gezeigt in Fig. 6(B), ein Teil jeder der N-SiC- und P-SiC-Schichten unter Verwen­ dung eines Fluoridgases trockengeätzt, um einen Teil der Oberfläche der P-SiC- und N-SiC-Schicht freizulegen, die auf dem P-SiC-Substrat gebildet sind. Wie gezeigt in Fig. 6(C) wird eine Elektrode aus Al oder einem Material, welches Al enthält, wie z. B. Al-Si, auf der P-SiC-Schicht gebil­ det. Nachfolgend wird eine Wärmebehandlung bei einer hohen Tempe­ ratur von 900°C oder darüber ausgeführt. Wie gezeigt in Fig. 6(D) wird eine TiNx-Schicht mit dem gleichen Prozeß wie im ersten Aus­ führungsbeispiel gebildet. Nach dem Ätzen wird die Zwischenverbindung aus einem Material, wie z. B. WSix auf der TiNx-Schicht gebildet. Man bemerke, daß eine WSixSchicht nacheinander auf der TiNx-Schicht gebildet wird, um diese Schichten zur gleichen Zeit zu ätzen.
Ausführungsbeispiel 5
Fig. 7 zeigt ein Verfahren zum Herstellen einer Siliziumkarbid-Halbleiter­ vorrichtung 20 eines MESFET-Typs gemäß einem fünften Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt in Fig. 7(A) wird eine Gate-Elektrode 25 aus Au, Pt oder Al direkt auf dem gleichen N-Typ SiC-Substrat 21 wie im ersten Ausführungsbeispiel durch ein Dampf­ ablagerungsverfahren oder ein Sputter-Verfahren gebildet. Wie gezeigt in Fig. 7(B) ist das Siliziumkarbid-Substrat 21 auf beiden Seiten der Gate-Elektrode 25 mit einem N-Typ Source-Bereich 22 und einem Drain- Bereich 23 versehen. Sputtern wird in einer Stickstoffplasmaumgebung unter Verwendung von Ti als Ziel wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt, so daß eine Source-Elektrode 26a, ein Drain-Bereich 26b und eine TiNx-Schicht 26c, die aus TiNx zusammengesetzt ist, auf den Sour­ ce/Drain-Bereichen 22 und 23 bzw. der Gate-Elektrode 25 gebildet. Zu dieser Zeit werden die stickstoffreichen Schichten 22a und 23a in den Oberflächenschichtabschnitten der Source/Drain-Bereiche 22 und 23 gebildet, welche in Kontakt mit den Elektroden 26a bzw. 26b sind. TiNx wird als ein Elektrodenmaterial eines ohmschen Kontakts mit dem SiC-Substrat sogar bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet.
Ausführungsbeispiel 6
Fig. 8 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei der die vorliegende Erfindung auf einen sogenannten MOS-Transistor vom Vertikaltyp angewendet ist. Die TiNx-Schicht wird für die Gate- Elektrode und einen Source-Bereich gebildet. Der Vertikaltyp eines MOS-Transistors wird auf die folgende Weise hergestellt. Zunächst werden eine N-SiC-Schicht 32 und eine P-SiC-Schicht 33 auf einem N⁺- SiC-Substrat 31 in dieser Reihenfolge mit einem Epitaxie-Wachstumsver­ fahren gebildet. Als nächstes wird, nachdem eine Stickstoffionenimplanta­ tion an der SiC-Schicht 33 ausgeführt ist, um eine N⁺-SiC-Schicht 34 zu bilden, ein Vergütungsprozeß ausgeführt, um die Beschädigung wegen der Ionenimplantation zu heilen. Als nächstes wird, nachdem eine U-ähn­ liche Form in der SiC-Schicht durch ein reaktives Ionenätzverfahren (RIE) hergestellt ist, ein isolierender Film 35 aus SiO₂ gebildet. Danach wird, nachdem eine Gate-Elektrode 36 in dem U-ähnlichen Formabschnitt gebildet ist, ein Kontaktloch auf dem Source-Bereich gebildet. Dann werden die Source-Elektrodenschicht 37a, die aus TiNx zusammengesetzt ist, und die TiNx-Schicht 37c auf den Source-Bereich bzw. die Gate- Elektrode 36 auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel gebildet. Zu dieser Zeit wird eine stickstoffreiche Schicht 38 in dem Oberflächenschichtabschnitt des Source-Bereichs gebildet, welchen die Source-Elektrodenschicht 37a berührt. Danach werden Zwischenverbin­ dungen 39a und 39b, die aus WSix zusammengesetzt sind, auf der Sour­ ce-Elektrodenschicht 37a und der TiNx-Schicht 37c gebildet. Schließlich wird ein Drain-Bereich 40 auf der Rückoberfläche des SiC-Substrats 31 gebildet.
Man bemerke, daß, obwohl TiNx als ein Metallnitrid im ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel verwendet wird, andere Metallnitride, wie z. B. ZrN, HfN, VN und TaN, im ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel anstelle von TiNx verwendet werden können.
Wie oben beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Source-Drain-Elektrodenmaterial mit einem kleinen spezifischen Kon­ taktwiderstand erhalten werden. Auch kann eine Gate-Elektrode einer SiC-Halbleitervorrichtung ohne Defekte, wie z. B. Ablösen, Unregelmäßig­ keiten und Löcher; gebildet werden. Weiterhin kann ein Verfahren zum Herstellen einer solchen praktikablen SiC-Halbleitervorrichtung angegeben werden.

Claims (11)

1. Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, die aufweist:
N-Typ SiC-Bereiche (12, 13) oder ein N-Typ Siliziumkarbid-Substrat (21),
Elektroden (16a, 16b; 26a, 26b), die aus einem Metallnitrid entweder aus TiN, ZrN, HiN, VN und TaN zusammengesetzt sind und auf den N-Typ SiC-Bereichen oder dem N-Typ Siliziumkarbid-Substrat gebildet sind, und
stickstoffreiche Schichten (12a, 13a; 22a, 23a), die in den Oberflä­ chenschichtabschnitten der SiC-Bereiche (12, 13) oder dem Silizium­ karbid-Substrat (21) gebildet sind, welche die Elektroden (16a, 16b; 26a, 26b), die aus dem Metallnitrid zusammengesetzt sind, berühren.
2. Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, bei der eine Gate-Elektrode (15), die aus einem schwer schmelzenden Metall oder Polysilizium zusammengesetzt ist, auf einem P-Typ Siliziumkarbid-Substrat (11) über einem isolierenden Film (14a) vorgesehen ist, wobei die Silizi­ umkarbid-Halbleitervorrichtung aufweist:
eine Metallnitridschicht (16c), die aus einem von TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt ist und zwischen der Gate-Elektrode (15) und einer Zwischenverbindung (17c), die mit der Gate-Elek­ trode (15) verbunden ist, angeordnet ist.
3. Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, bei der eine Gate-Elektrode (25), die aus Au, Pt oder Al zusammengesetzt ist, direkt auf einem N-Typ Siliziumkarbid-Substrat (21) gebildet ist, wobei die Siliziumkar­ bid-Halbleitervorrichtung aufweist:
eine Metallnitridschicht (26c), die aus einem von TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt ist und zwischen der Gate-Elektrode (25) und einer Zwischenverbindung (27c), die mit der Gate-Elek­ trode (25) verbunden ist, angeordnet ist.
4. Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, die aufweist:
ein P-Typ Siliziumkarbid-Substrat (11),
eine Gate-Elektrode (15), die auf dem Siliziumkarbid-Substrat (11) über einem isolierenden Film (14a) vorgesehen ist,
N-Typ Source/Drain-SiC-Bereiche (12, 13), die auf dem Siliziumkar­ bid-Substrat (11) gebildet sind,
Elektroden (16a, 16b), die aus einem Metallnitrid aus entweder TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt sind und auf den SiC- Bereichen (12, 13) gebildet sind,
eine Metallnitridschicht (16c), die aus einem von TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt ist und zwischen der Gate-Elektrode (15) und einer Zwischenverbindung (17c), die mit der Gate-Elek­ trode (15) verbunden ist, angeordnet ist, und
stickstoffreiche Schichten (12a, 13a), die auf den Oberflächenschicht­ abschnitten der SiC-Bereiche (12, 13) gebildet sind, welche die Elektroden (16a, 16b), die aus dem Metallnitrid zusammengesetzt sind, jeweils berühren.
5. Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Gate-Elektrode (15) ein schwer schmelzendes Metall oder Polysilizi­ um aufweist, die N-Typ Source/Drain-SiC-Bereiche (12, 13) auf dem P-Typ Siliziumkarbid-Substrat (11) auf beiden Seiten der Gate-Elek­ trode (15) gebildet sind, und die Elektroden (16a, 16b), die aus einem Metallnitrid, bestehend aus entweder TiN, ZrN, HfN, VN und TaN, zusammengesetzt sind auf den N-Typ-SiC-Bereichen (12, 13) gebildet sind.
6. Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, die aufweist:
ein N-Typ Siliziumkarbid-Substrat (21),
eine Gate-Elektrode (25), die Au, Pt oder Al aufweist und direkt auf dem Siliziumkarbid-Substrat (21) vorgesehen ist,
N-Typ Source/Drain-SiC-Bereiche (22, 23), die auf dem Siliziumkar­ bid-Substrat (21) gebildet sind,
Elektroden (26a, 26b), die aus einem Metallnitrid, bestehend aus TiN, ZrN, HfN, VN und TaN, zusammengesetzt sind und auf den SiC-Bereichen (22, 23) gebildet sind,
eine Metallnitridschicht (26c), die aus einem von TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt ist und zwischen der Gate-Elektrode (25) und einer Zwischenverbindung (27c), die mit der Gate-Elek­ trode (25) verbunden ist, angeordnet ist, und
stickstoffreiche Schichten (22a, 23b), die auf den Oberflächenschicht­ abschnitten der SiC-Bereiche (22, 23) gebildet sind, welche die Elektroden (26a, 26b), die aus dem Metallnitrid zusammengesetzt sind, jeweils berühren.
7. Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1, 4 oder 6, wobei die stickstoffreichen Schichten (12a, 13a; 22a, 23a), die in den Oberflächenschichtabschnitten der SiC-Bereiche (12, 13; 22, 23) oder dem Siliziumkarbid-Substrat (21) gebildet sind, welche die Elektroden (16a, 16b; 26a, 26b), die aus dem Metallnitrid zu­ sammengesetzt sind, berühren, eine Dicke von zumindest 5 Å haben und eine Stickstoffdichte von zumindest 1 × 10¹⁹/cm³ haben.
8. Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die stickstoffreichen Schichten (12a, 13a; 22a, 23a), die in den Ober­ flächenschichtabschnitten der SiC-Bereiche (12, 13; 22, 23) oder dem Siliziumkarbid-Substrat (21) gebildet sind, welche die Elektroden (16a, 16b; 26a, 26b), die aus dem Metallnitrid zusammengesetzt sind, berühren, eine Dicke von zumindest 20 Å haben und eine Stickstoff­ dichte von zumindest 1 × 10²⁰/cm³ haben.
9. Verfahren zum Herstellen einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bilden von N-Typ Source/Drain-SiC-Bereichen (12, 13) auf einem P- Typ Siliziumkarbid-Substrat (11);
Bilden eines isolierenden Films (14a) auf dem Siliziumkarbid-Substrat (11) zwischen den Source/Drain-SiC-Bereichen (12, 13);
Bilden einer Gate-Elektrode (15) auf dem isolierenden Film (14a);
Bilden von Metallnitridschichten (16c, 16a, 16b) auf der Gate-Elek­ trode (15) und den Source/Drain-SiC-Bereichen (12, 13), wobei die Schichten aus einem von TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammen­ gesetzt sind; und
Bilden von Zwischenverbindungen (17c, 17a, 17b) auf den Metall­ nitridschichten (16c, 16a, 16b).
10. Verfahren zum Herstellen einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das Bilden einer Metallnitridschicht das Bilden von stickstoffreichen Schichten (12a, 13a) im Oberflächen­ schichtabschnitt der Source/Drain-SiC-Bereiche (12, 13) umfaßt, wenn die Metallnitridschichten (16a, 16b) gebildet werden.
11. Verfahren zum Herstellen einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das Bilden einer Metallnitridschicht das Bilden der Metallnitridschichten (16c, 16a, 16b) in einer Stickstoff­ umgebung durch ein Sputter-Verfahren unter Verwendung eines Metallziels, das aus einem von Ti, Zr; Hf, V und Ta zusammen­ gesetzt ist, oder eines Metallnitridziels das aus einem von TiN, ZrN, HfN, VN und TaN zusammengesetzt ist, umfaßt.
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