JP2000101099A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2000101099A
JP2000101099A JP26350698A JP26350698A JP2000101099A JP 2000101099 A JP2000101099 A JP 2000101099A JP 26350698 A JP26350698 A JP 26350698A JP 26350698 A JP26350698 A JP 26350698A JP 2000101099 A JP2000101099 A JP 2000101099A
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carbide
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節子 小林
Takashi Shinohe
孝 四戸
Osamu Takigawa
滝川  修
Seiji Imai
聖支 今井
Hidetoshi Fujimoto
英俊 藤本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device using SiC in which resistance is decreased in ohmic electrode region. SOLUTION: The semiconductor device has an SiC region 101 and an electrode region formed thereon wherein the electrode region includes an SixC1-x layer 102 (x>0.5) and a first element carbide layer 105 having negative value of carbide creation enthalpy. The electrode region includes an impurity doped SiC layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、特に
SiCを用いた半導体装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device using SiC.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ショットキーダイオード等に
用いるSiCのオーミック電極としてはNiが広く用い
られている。しかし、NiはSiC中のシリコンと反応
して珪化物を形成し、余った炭素が電極表面やSiCと
電極との界面に偏析し、オーミック電極の高抵抗化や劣
化を起こすといった問題がある。また、オーミック電極
表面に炭素が析出すると、オーミック電極表面上に配線
部を形成した際に電極部や配線部の劣化や高抵抗化を起
こすことになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, Ni has been widely used as an ohmic electrode of SiC used for a Schottky diode or the like. However, Ni reacts with silicon in SiC to form silicide, and there is a problem that excess carbon segregates on the electrode surface or the interface between SiC and the electrode, causing the ohmic electrode to have high resistance and deteriorate. Further, when carbon is deposited on the surface of the ohmic electrode, when the wiring portion is formed on the surface of the ohmic electrode, the electrode portion and the wiring portion are deteriorated and the resistance is increased.

【0003】また、SiCを用いたショットキーダイオ
ードでは、逆方向電圧での耐圧を得るために、ショット
キー電極の周辺部にSiC基板とは逆の導電型のガード
リングを設けている。しかしながら、ショットキー接合
を得るためのショットキー電極及びオーミック接触が必
要なガードリング用の電極を同一の電極材で形成する場
合、ショットキー接合は得られても十分なオーミック接
触が得られないという問題がある。
Further, in a Schottky diode using SiC, a guard ring of a conductivity type opposite to that of the SiC substrate is provided around the Schottky electrode in order to obtain a withstand voltage at a reverse voltage. However, when forming a Schottky electrode for obtaining a Schottky junction and an electrode for a guard ring requiring ohmic contact with the same electrode material, it is not possible to obtain a sufficient ohmic contact even if a Schottky junction is obtained. There's a problem.

【0004】一方、SiCは、不純物が作る深い準位に
キャリアがトラップされることが多いためキャリア濃度
が低下するといった問題や、空孔等に起因する結晶欠陥
が多いためキャリア移動度が低下して素子の電気的特性
を低下させるといった問題もある。
[0004] On the other hand, SiC often has a problem that the carrier concentration is lowered due to the trapping of carriers at deep levels created by impurities, and the carrier mobility is lowered due to a large number of crystal defects caused by vacancies and the like. Therefore, there is a problem that the electrical characteristics of the element are deteriorated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、SiCを
用いた半導体装置では、炭素の析出等によりオーミック
電極領域等での抵抗が高くなるという問題があった。ま
た、SiCはトラップや結晶欠陥に起因して、キャリア
濃度やキャリア移動度が低下しやすいといった問題もあ
った。
As described above, the semiconductor device using SiC has a problem that resistance in an ohmic electrode region or the like is increased due to deposition of carbon or the like. In addition, SiC has a problem that the carrier concentration and the carrier mobility are likely to be reduced due to traps and crystal defects.

【0006】本発明は上記従来の課題に対してなされた
ものであり、SiCを用いた半導体装置において、オー
ミック電極領域等での低抵抗化をはかることを第1の目
的とし、SiCのキャリア濃度やキャリア移動度を向上
させることを第2の目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. A first object of the present invention is to reduce the resistance in an ohmic electrode region or the like in a semiconductor device using SiC, and to improve the carrier concentration of SiC. Another object is to improve carrier mobility.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、SiC領域と
このSiC領域上に形成された電極領域とを有する半導
体装置であって、前記電極領域はx>0.5であるSi
x 1-x 層を含んで構成されていることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region has x> 0.5.
characterized in that it is configured to include a x C 1-x layer.

【0008】x>0.5であるSix 1-x 層は、Si
C(本明細書において単にSiCと記載したものは、特
に断らない限り、通常はSi0.5 0.5 を指すものとす
る)に比べてバンドギャップが狭い。したがって、本発
明によれば、x>0.5であるSix 1-x 層を設ける
ことにより、その上に金属層等を形成したときに金属/
半導体界面におけるエネルギーバリアハイトを低くする
ことができ、オーミック接触抵抗を低減することができ
る。
The Si x C 1 -x layer where x> 0.5 is made of Si
The band gap is narrower than that of C (SiC simply described in this specification usually indicates Si 0.5 C 0.5 unless otherwise specified). Therefore, according to the present invention, by providing a Si x C 1-x layer in which x> 0.5, when a metal layer or the like is formed thereon,
The energy barrier height at the semiconductor interface can be reduced, and the ohmic contact resistance can be reduced.

【0009】また本発明は、SiC領域とこのSiC領
域上に形成された電極領域とを有する半導体装置であっ
て、前記電極領域はx>0.5であるSix 1-x 層及
び炭化物生成エンタルピーが負の値を持つ第1の元素の
炭化物からなる層を含んで構成されていることを特徴と
する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region has a Si x C 1 -x layer satisfying x> 0.5 and a carbide. The enthalpy of formation includes a layer made of a carbide of the first element having a negative value.

【0010】本発明では、第1の元素の炭化物生成エン
タルピーが負の値であるため、SiC領域の炭素と第1
の元素が反応して第1の元素の炭化物が形成されるとと
もに、x>0.5であるSix 1-x 層が形成される。
このSix 1-x 層により、先の発明と同様、オーミッ
ク接触抵抗を低減することができる。また、炭化物生成
エンタルピーが負の値を持つ第1の元素の作用により、
炭素の析出によって生じる電極の高抵抗化や劣化といっ
た問題を防止することができる。
In the present invention, since the carbide enthalpy of formation of the first element is a negative value, the carbon in the SiC region is
React with each other to form a carbide of the first element, and to form a Si x C 1-x layer where x> 0.5.
The Si x C 1-x layer, as in the previous invention, it is possible to reduce the ohmic contact resistance. Also, by the action of the first element having a negative value of the enthalpy of carbide formation,
Problems such as high resistance and deterioration of the electrode caused by the deposition of carbon can be prevented.

【0011】また本発明は、SiC領域とこのSiC領
域上に形成された電極領域とを有する半導体装置であっ
て、前記電極領域は不純物が高濃度ドーピングされたS
iC層を含んで構成されていることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region has a high impurity concentration.
It is characterized by comprising an iC layer.

【0012】本発明によれば、高濃度ドーピングされた
SiC層を設けることにより、その上に金属層等を形成
したときに、キャリアがSiC領域/金属層界面をトン
ネリングすることができ、オーミック接触抵抗を低減す
ることができる。なお、ここでいうSiC層には、Si
0.5 0.5 層の他に、x>0.5であるSix 1-x
も含まれる。
According to the present invention, by providing a highly doped SiC layer, when a metal layer or the like is formed thereon, carriers can tunnel the SiC region / metal layer interface, and ohmic contact can be achieved. Resistance can be reduced. Note that the SiC layer here includes Si
Other 0.5 C 0.5 layer, Si x C 1-x layer is x> 0.5 are also included.

【0013】また本発明は、SiC領域とこのSiC領
域上に形成された電極領域とを有する半導体装置であっ
て、前記電極領域は、炭化物生成エンタルピーが負の値
を持つ第1の元素の炭化物からなる層及び珪化物生成エ
ンタルピーが負の値を持つ第2の元素の珪化物からなる
層を含んで構成されている、或いは、炭化物生成エンタ
ルピーが負の値を持つ第1の元素の炭化物の領域及び珪
化物生成エンタルピーが負の値を持つ第2の元素の珪化
物の領域が混在した層を含んで構成されていることを特
徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region comprises a first element carbide having a negative enthalpy of carbide formation. Or a layer composed of a silicide of a second element having a negative value of silicide formation enthalpy, or a carbide of a first element having a negative value of carbide formation enthalpy of negative value. It is characterized by comprising a layer in which a region and a region of silicide of the second element having a negative value of the enthalpy of silicide formation are mixed.

【0014】本発明では、第2の元素の珪化物生成エン
タルピーが負の値であるため、SiC領域の珪素と第2
の元素が反応して第2の元素の珪化物が形成され、この
第2の元素の珪化物によってSiC領域に対する良好な
オーミック接触が得られる。また、第1の元素の炭化物
生成エンタルピーが負の値であるため、SiC領域の炭
素と第1の元素が反応して第1の元素の炭化物が形成さ
れ易く、珪化物生成に伴う炭素の析出によって生じる電
極の高抵抗化や劣化といった問題を防止することができ
る。
In the present invention, since the silicide formation enthalpy of the second element is a negative value, the silicon in the SiC region and the second
Reacts to form a silicide of the second element, and a good ohmic contact with the SiC region is obtained by the silicide of the second element. In addition, since the carbide enthalpy of formation of the first element is a negative value, the carbon in the SiC region reacts with the first element to easily form a carbide of the first element, and the carbon precipitates due to the formation of silicide. Therefore, it is possible to prevent problems such as high resistance and deterioration of the electrode caused by the above.

【0015】また本発明は、n型SiC領域とこのn型
SiC領域上に形成された電極領域とを有する半導体装
置であって、前記電極領域は、炭化物生成エンタルピー
が負の値を持つ第1の元素の炭化物からなる層、珪化物
生成エンタルピーが負の値を持つ第2の元素の珪化物か
らなる層及び第2の元素の窒化物からなる層を含んで構
成されている、或いは、炭化物生成エンタルピーが負の
値を持つ第1の元素の炭化物の領域、珪化物生成エンタ
ルピーが負の値を持つ第2の元素の珪化物の領域及び第
2の元素の窒化物の領域が混在した層を含んで構成され
ていることを特徴とする。
The present invention is also a semiconductor device having an n-type SiC region and an electrode region formed on the n-type SiC region, wherein the electrode region has a first enthalpy of carbide formation having a negative value. Or a layer composed of a silicide of the second element having a negative enthalpy of silicide formation and a layer composed of a nitride of the second element having a negative enthalpy of silicide formation. A layer in which a carbide region of the first element having a negative enthalpy of formation, a silicide region of the second element having a negative enthalpy of formation of silicide, and a nitride region of the second element are mixed. Is characterized by including.

【0016】本発明では、先の発明と同様、第2の元素
の珪化物によって良好なオーミック接触が得られ、か
つ、第1の元素の炭化物が形成されることによって炭素
の析出が抑制できるといった効果の他、第2の元素の窒
化物の作用により、n型SiC領域のn型ドーパントで
ある窒素がn型SiC領域から引き出されることが防止
され、ドーピング濃度の低下を防止することができ、オ
ーミック接触抵抗を低減できるといった効果が得られ
る。
In the present invention, as in the previous invention, good ohmic contact can be obtained by the silicide of the second element, and the formation of carbide of the first element can suppress carbon deposition. In addition to the effect, the action of the nitride of the second element prevents nitrogen, which is the n-type dopant of the n-type SiC region, from being extracted from the n-type SiC region, thereby preventing a decrease in doping concentration. The effect that the ohmic contact resistance can be reduced is obtained.

【0017】また本発明は、p型SiC領域とこのp型
SiC領域上に形成された電極領域とを有する半導体装
置であって、前記電極領域は、炭化物生成エンタルピー
が負の値を持つ第1の元素の炭化物からなる層、珪化物
生成エンタルピーが負の値を持つ第2の元素の珪化物か
らなる層及び2族又は3族の第3の元素を含む層を含ん
で構成されている、或いは、炭化物生成エンタルピーが
負の値を持つ第1の元素の炭化物の領域及び珪化物生成
エンタルピーが負の値を持つ第2の元素の珪化物の領域
が混在した層並びに2族又は3族の第3の元素を含む層
を含んで構成されていることを特徴とする。
The present invention is also a semiconductor device having a p-type SiC region and an electrode region formed on the p-type SiC region, wherein the electrode region has a first enthalpy of carbide formation having a negative value. A layer composed of a carbide of a second element, a layer composed of a silicide of a second element having a silicide formation enthalpy of a negative value, and a layer containing a third element of Group 2 or Group 3, Alternatively, a layer in which a region of carbide of the first element having a negative value of enthalpy of carbide formation and a region of silicide of the second element having a negative value of enthalpy of silicide formation are mixed, and a group 2 or 3 group It is characterized by including a layer containing a third element.

【0018】本発明でも、先の発明と同様、第2の元素
の珪化物によって良好なオーミック接触が得られ、か
つ、第1の元素の炭化物が形成されることによって炭素
の析出が抑制できるといった効果の他、第3の元素を含
む層(通常は、第3の元素が不純物としてドーピングさ
れたSiC(Si0.5 0.5 或いはx>0.5のSix
1-x )からなる)をキャリアがトンネリングすること
ができるため、オーミック接触抵抗を低減できるといっ
た効果が得られる。
In the present invention, as in the previous invention, a good ohmic contact can be obtained by the silicide of the second element, and the formation of carbide of the first element can suppress the precipitation of carbon. In addition to the effect, a layer containing a third element (normally, SiC doped with a third element as an impurity (Si 0.5 C 0.5 or Si x with x> 0.5)
C 1-x ) can be tunneled by the carrier, so that the effect of reducing ohmic contact resistance can be obtained.

【0019】また本発明は、p型SiC領域とこのp型
SiC領域上に形成された電極領域とを有する半導体装
置であって、前記電極領域は、炭化物生成エンタルピー
及び珪化物生成エンタルピーが負の値を持つ第4の元素
の炭化物からなる層、第4の元素の珪化物からなる層及
び2族又は3族の第3の元素を含む層を含んで構成され
ている、或いは、炭化物生成エンタルピー及び珪化物生
成エンタルピーが負の値を持つ第4の元素の炭化物の領
域及び第4の元素の珪化物の領域が混在した層並びに2
族又は3族の第3の元素を含む層を含んで構成されてい
ることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a p-type SiC region and an electrode region formed on the p-type SiC region, wherein the electrode region has a negative carbide enthalpy and a low silicide enthalpy. Or a layer made of a carbide of a fourth element having a value, a layer made of a silicide of the fourth element, and a layer containing a third element belonging to Group 2 or Group 3, or an enthalpy of forming a carbide. A layer in which a region of carbide of the fourth element and a region of silicide of the fourth element having a negative value of the enthalpy of silicide formation are mixed;
It is characterized by including a layer containing a third element of Group 3 or Group 3.

【0020】本発明では、第4の元素の炭化物生成エン
タルピー及び珪化物生成エンタルピーがいずれも負であ
り、先の発明における第1の元素及び第2の元素が同一
の元素となる場合である。したがって、先の発明と同
様、第4の元素の珪化物によって良好なオーミック接触
が得られ、かつ、第4の元素の炭化物が形成されること
によって炭素の析出が抑制できるといった効果、さらに
は、第3の元素を含む層をキャリアがトンネリングする
ことによりオーミック接触抵抗を低減できるといった効
果が得られる。
In the present invention, the carbide enthalpy of formation of the fourth element and the enthalpy of formation of silicide of the fourth element are both negative, and the first element and the second element in the above invention are the same element. Therefore, similarly to the above invention, a good ohmic contact is obtained by the silicide of the fourth element, and the effect of suppressing the precipitation of carbon by forming the carbide of the fourth element is further improved. The effect that the ohmic contact resistance can be reduced by tunneling the carrier to the layer containing the third element is obtained.

【0021】また本発明は、SiC領域とこのSiC領
域上に形成された電極部とこの電極部上に形成された配
線部とを有する半導体装置であって、前記配線部に用い
る材料は所定の金属に珪素及び炭素が含有されたもので
あることを特徴とする。
Further, the present invention is a semiconductor device having a SiC region, an electrode portion formed on the SiC region, and a wiring portion formed on the electrode portion, wherein a material used for the wiring portion is a predetermined material. It is characterized in that the metal contains silicon and carbon.

【0022】前記所定の金属には該金属に対する固溶限
界以上の濃度で珪素及び炭素が含有されていることが好
ましい。
Preferably, the predetermined metal contains silicon and carbon at a concentration equal to or higher than the solid solution limit for the metal.

【0023】本発明によれば、配線部の金属に対して珪
素の他に炭素が含有されているため、SiC領域からの
炭素の析出によって引き起こされる電極部や配線部の劣
化や高抵抗化を防止することができる。
According to the present invention, since the metal of the wiring portion contains carbon in addition to silicon, deterioration and increase in resistance of the electrode portion and the wiring portion caused by the deposition of carbon from the SiC region are prevented. Can be prevented.

【0024】また本発明は、SiC領域とこのSiC領
域上に形成された電極領域とを有する半導体装置であっ
て、前記電極領域はGe濃度が1021cm-3以上である
Si1-x-y x Gey 層を含んで構成されていることを
特徴とする。
The present invention is also a semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region has a Si 1-xy C having a Ge concentration of 10 21 cm −3 or more. It is characterized by comprising an x Ge y layer.

【0025】Si1-x-y x Gey はSiCに比べてバ
ンドギャップが狭い。したがって、本発明によれば、S
1-x-y x Gey 層を設けることにより、その上に金
属層等を形成したときに金属/半導体界面におけるエネ
ルギーバリアハイトを低くすることができ、オーミック
接触抵抗を低減することができる。Si1-x-y x Ge
y 層には不純物となる元素がドーピングされていてもよ
い。Geと不純物をイオン注入等でアモルファス化させ
て導入することにより、不純物のドーピング濃度を飛躍
的に向上させることができ、より一層低抵抗化をはかる
ことができる。なお、上記xの範囲は0<x≦0.5で
あることが好ましく、yの範囲は0<y≦0.3である
ことが好ましい。
The band gap of Si 1-xy C x Ge y is narrower than that of SiC. Therefore, according to the present invention, S
By providing the i 1-xy C x Ge y layer, when a metal layer or the like is formed thereon, the energy barrier height at the metal / semiconductor interface can be reduced, and the ohmic contact resistance can be reduced. Si 1-xy C x Ge
The y layer may be doped with an element serving as an impurity. By introducing Ge and impurities in an amorphous state by ion implantation or the like, the doping concentration of the impurities can be drastically improved, and the resistance can be further reduced. Note that the range of x is preferably 0 <x ≦ 0.5, and the range of y is preferably 0 <y ≦ 0.3.

【0026】また本発明は、第1導電型のSiC領域
と、この第1導電型のSiC領域にショットキー接合さ
れた電極部と、この電極部の外周部に対応する領域にお
いて該電極部と前記第1導電型のSiC領域とに挟まれ
た第2導電型のSiC領域とを有する半導体装置であっ
て、前記電極部と前記第2導電型のSiC領域の境界部
にGe濃度が1021cm-3以上のSi1-x-y x Gey
層が形成されていることを特徴とする。
The present invention also provides a first conductivity type SiC region, an electrode portion Schottky-bonded to the first conductivity type SiC region, and an electrode portion in a region corresponding to an outer peripheral portion of the electrode portion. A semiconductor device having a second conductivity type SiC region sandwiched between the first conductivity type SiC region, wherein a Ge concentration is 10 21 at a boundary portion between the electrode portion and the second conductivity type SiC region. cm -3 or more Si 1-xy C x Ge y
It is characterized in that a layer is formed.

【0027】本発明では、電極部とガードリングとなる
第2導電型のSiC領域の境界部に所定のGe濃度のS
1-x-y x Gey 層(0<x≦0.5、0<y≦0.
3であることが好ましい)が形成されているので、電極
部とガードリングとの間で十分に低抵抗なオーミック接
触を得ることができる。
According to the present invention, a predetermined Ge concentration of S is formed at the boundary between the electrode portion and the second conductivity type SiC region serving as a guard ring.
i 1-xy C x Ge y layer (0 <x ≦ 0.5, 0 <y ≦ 0.
3 is preferably formed, so that an ohmic contact with sufficiently low resistance can be obtained between the electrode portion and the guard ring.

【0028】また本発明に係る半導体装置は、酸素或い
は1×1018cm-3以下の水素を含有するSiC領域を
有することを特徴とする。なお、酸素濃度についても1
×1018cm-3以下であることが好ましい。
Further, the semiconductor device according to the present invention is characterized in that it has an SiC region containing oxygen or hydrogen of 1 × 10 18 cm −3 or less. The oxygen concentration is also 1
It is preferably not more than × 10 18 cm −3 .

【0029】本発明では、SiCに水素を含有させるこ
とにより非ドーパント不純物の作る深い準位を補償する
ことができ、また、SiCに酸素を含有させることによ
り結晶欠陥を緩和させることができるため、キャリア濃
度及びキャリア移動度を上昇させることができる。
According to the present invention, the inclusion of hydrogen in SiC can compensate for the deep level created by the non-dopant impurity, and the inclusion of oxygen in SiC can reduce crystal defects. Carrier concentration and carrier mobility can be increased.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】(第1実施形態)図1は、本発明の第1の
実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図である。
図1に示すように、SiC基板101上にSix 1-x
層102と金属層103が層状に形成されている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing an example of an electrode structure according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a Si x C 1 -x
The layer 102 and the metal layer 103 are formed in layers.

【0032】Six 1-x 層はX>0.5となってお
り、バンドキャップがSiCより狭くなっている。ま
た、SiC/Six 1-x 界面から金属層方向に向かっ
てSiの割合が連続的に増加しており、金属層方向に向
かってバンドギャップが連続的に狭くなっている。した
がって、半導体/金属界面のエネルギーバリアが低く、
オーミック接触抵抗が低減できる。また、SiC基板1
01上にSix 1-x 層102を形成することにより上
層側との密着性を向上させることも可能となる。
In the Si x C 1 -x layer, X> 0.5, and the band cap is narrower than that of SiC. Further, the ratio of Si continuously increases from the SiC / Si x C 1 -x interface toward the metal layer, and the band gap decreases continuously toward the metal layer. Therefore, the energy barrier at the semiconductor / metal interface is low,
Ohmic contact resistance can be reduced. Also, the SiC substrate 1
By forming the Si x C 1 -x layer 102 on the upper layer 01, it is also possible to improve the adhesion to the upper layer side.

【0033】図2は、本実施形態に係る電極構造の他の
例を示した断面図である。電極構造の基本的な構成は、
図1に示した例と同様である。図1の例と異なるのは、
Six 1-x 層102がSiC基板101に埋もれてい
る点である。電極の作製方法によっては、本例のように
Six 1-x 層102の位置が変ることがあるが、図1
の例と同様の効果を奏することができる。
FIG. 2 is a sectional view showing another example of the electrode structure according to the present embodiment. The basic configuration of the electrode structure is
This is the same as the example shown in FIG. The difference from the example of FIG.
Si x C 1-x layer 102 is a point that are buried in the SiC substrate 101. By the method of preparing of the electrode, the position of the Si x C 1-x layer 102 as in this embodiment is changed, but FIG. 1
The same effect as that of the example can be obtained.

【0034】(第2実施形態)図3は、本発明の第2の
実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図である。
図3に示すように、SiC基板101上にポリSiC層
120と金属層103が層状に形成されている。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a sectional view showing an example of an electrode structure according to a second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, a poly-SiC layer 120 and a metal layer 103 are formed in layers on a SiC substrate 101.

【0035】ポリSiC層120は、SiC基板101
と同じ導電型となるように不純物がドーピングされてお
り、ポリSiC層120のドーピング濃度は1018cm
-3以上となっている。高濃度にドーピングされたポリS
iC層120をSiC基板101と金属層103との間
に挟むことによって、キャリアはSiC基板101/金
属層103界面をトンネリングするため、オーミック接
触抵抗を低減することができる。また、SiC基板10
1上にポリSiC層120を形成することにより上層側
との密着性を向上させることも可能となる。
The poly SiC layer 120 is formed on the SiC substrate 101.
The impurity is doped so as to have the same conductivity type as that of the poly-SiC layer 120, and the doping concentration of the poly-SiC layer 120 is 10 18 cm.
-3 or more. Highly doped poly S
By sandwiching the iC layer 120 between the SiC substrate 101 and the metal layer 103, carriers tunnel the interface between the SiC substrate 101 and the metal layer 103, so that ohmic contact resistance can be reduced. Further, the SiC substrate 10
By forming the poly-SiC layer 120 on the substrate 1, it is possible to improve the adhesion to the upper layer.

【0036】(第3実施形態)図4は、本発明の第3の
実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図である。
図4に示すように、SiC基板101上にSix 1-x
層102、第1元素炭化物層105及び第1元素層(金
属層)104が層状に形成されている。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a sectional view showing an example of an electrode structure according to a third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, a Si x C 1-x
The layer 102, the first element carbide layer 105, and the first element layer (metal layer) 104 are formed in layers.

【0037】第1元素には、炭化物生成エンタルピーが
負の値をもつ元素を用い、具体的には、Ta,Zr,N
b,Ti,Th,Be,V,Cr,Al,B,Ce,
W,Mn,Ca等の中から選択される。
As the first element, an element having a negative value of enthalpy of carbide formation is used. Specifically, Ta, Zr, N
b, Ti, Th, Be, V, Cr, Al, B, Ce,
It is selected from W, Mn, Ca and the like.

【0038】第1の実施形態と同様、Six 1-x 層は
X>0.5となっており、SiC/Six 1-x 界面か
ら上層側に向かってSiの割合が増加しているため、オ
ーミック接触抵抗することが低減できる。また、SiC
基板101上にSix 1-x層102を形成するため密
着性を向上させることができる。
[0038] Similarly to the first embodiment, Si x C 1-x layer has a X> 0.5, the proportion of Si increases from SiC / Si x C 1-x interface toward the upper side Therefore, ohmic contact resistance can be reduced. In addition, SiC
It is possible to improve the adhesiveness to form a Si x C 1-x layer 102 on the substrate 101.

【0039】図5は、図4に示したような構成を有する
電極構造を作製するための製造方法の一例を示した工程
断面図である。
FIG. 5 is a process sectional view showing an example of a manufacturing method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG.

【0040】図5(a)に示すように、SiC基板10
1上に第1元素層104を層状に形成した後、熱処理を
行って図5(b)に示すような構造を作製する。第1元
素は炭化物生成エンタルピーが負の値をもつ元素である
ため、SiC基板101中の炭素と反応し、第1元素炭
化物層105が形成される。その際、SiC基板101
表面からは炭素が抜けるので、Siリッチな領域である
Six 1-x 層102が形成される。このように、本例
ではSiC基板101中の炭素は第1元素と反応するの
で、炭素が析出するという問題は起らない。
As shown in FIG. 5A, the SiC substrate 10
After the first element layer 104 is formed in a layer on the substrate 1, heat treatment is performed to produce a structure as shown in FIG. Since the first element is an element having a negative enthalpy of carbide formation, it reacts with carbon in the SiC substrate 101 to form the first element carbide layer 105. At this time, the SiC substrate 101
Since carbon escapes from the surface, the Si x C 1 -x layer 102 which is a Si-rich region is formed. As described above, in the present example, since the carbon in the SiC substrate 101 reacts with the first element, the problem that carbon is deposited does not occur.

【0041】図6は、図4に示したような構成を有する
電極構造を作製するための製造方法の他の例を示した工
程断面図である。
FIG. 6 is a process sectional view showing another example of the manufacturing method for manufacturing the electrode structure having the structure shown in FIG.

【0042】図6(a)に示すように、SiC基板10
1上にポリSi層106と第1元素層104を層状に形
成した後、熱処理を行う。第1元素は炭化物生成エンタ
ルピーが負の値をもつ元素であるため、SiC基板10
1中の炭素と反応し、図6(b)に示すように、第1元
素炭化物層105が形成される。また、SiC基板10
1中の炭素はポリSi層106とも反応し、さらにSi
C基板101表面からは炭素が抜けるため、Siリッチ
なSix 1-x 層102が形成される。なお、ポリSi
層106にSiC基板101と同じ導電型となるように
不純物が高濃度でドーピングされていれば、さらにオー
ミック接触抵抗を低減することが可能である。
As shown in FIG. 6A, the SiC substrate 10
After the poly-Si layer 106 and the first element layer 104 are formed in layers on the substrate 1, heat treatment is performed. Since the first element is an element having a negative carbide formation enthalpy, the SiC substrate 10
The first element carbide layer 105 is formed as shown in FIG. Further, the SiC substrate 10
1 also reacts with the poly-Si layer 106,
Since carbon exit from C substrate 101 surface, Si-rich Si x C 1-x layer 102 is formed. In addition, poly Si
If the impurity is doped at a high concentration so that the layer 106 has the same conductivity type as the SiC substrate 101, the ohmic contact resistance can be further reduced.

【0043】図7は、図4に示したような構成を有する
電極構造を作製するための製造方法の他の例を示した工
程断面図である。
FIG. 7 is a process sectional view showing another example of the manufacturing method for manufacturing the electrode structure having the structure shown in FIG.

【0044】図7(a)に示すように、SiC基板10
1上にポリSi層106を層状に形成した後、ポリSi
層106上にドーパントをイオン注入する。SiC基板
101とポリSi層106は同じ導電型であり、イオン
注入されるドーパント元素は、SiC基板101がn型
であれば5族元素、具体的にはN,P,As,Sb,B
iから選ばれる1つ以上の元素であり、SiC基板10
1がp型であれば3族元素或いは2族元素、具体的には
B,Al,Ga,In,Tl,Zn,Cd,Hg,S
c,Y,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Raから選ば
れる1つ以上の元素である。イオン注入により、図7
(b)に示すように、ポリSi層106はドープトポリ
Si層107となり、ドープトポリSi層107の下の
SiC基板101もイオン注入されてアモルファス領域
108となる。
As shown in FIG. 7A, the SiC substrate 10
1, a poly-Si layer 106 is formed in a layer shape,
A dopant is ion-implanted on the layer 106. The SiC substrate 101 and the poly-Si layer 106 have the same conductivity type, and the dopant element to be ion-implanted is a Group 5 element if the SiC substrate 101 is n-type, specifically, N, P, As, Sb, B
i or at least one element selected from i.
If 1 is a p-type, a Group 3 element or a Group 2 element, specifically, B, Al, Ga, In, Tl, Zn, Cd, Hg, S
It is one or more elements selected from c, Y, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Ra. By ion implantation, FIG.
As shown in (b), the poly-Si layer 106 becomes a doped poly-Si layer 107, and the SiC substrate 101 under the doped poly-Si layer 107 is also ion-implanted to become an amorphous region 108.

【0045】次に、図7(c)に示すように、ドープト
ポリSi層107上に第1元素層104を形成し、熱処
理を行う。第1元素は炭化物生成エンタルピーが負の値
をもつ元素であるため、図7(d)に示すように、第1
元素炭化物層105が形成され、ドープトポリSi層1
07も炭素と反応してSix 1-x 層102が形成され
る。アモルファス領域は熱処理によって再結晶化する
が、アモルファス化したSiCが熱処理によって再結晶
化するときに3C−SiC結晶構造になりやすいという
SiCの特質があるので、Six 1-x 層102の結晶
構造は3Cの比率が多くなる。3C−SiCは4H−S
iCや6H−SiCに比べてバンドギャップが狭いた
め、よりオーミック接触抵抗の低減をはかることができ
る。
Next, as shown in FIG. 7C, a first element layer 104 is formed on the doped poly-Si layer 107, and heat treatment is performed. Since the first element is an element having a negative enthalpy of carbide formation, as shown in FIG.
An element carbide layer 105 is formed, and the doped poly Si layer 1
07 also reacts with carbon to form a Si x C 1-x layer 102. Amorphous region is recrystallized by heat treatment, but since there are characteristics of SiC as prone to 3C-SiC crystal structure when amorphized SiC is recrystallized by heat treatment, the Si x C 1-x layer 102 crystal The structure has a higher 3C ratio. 3C-SiC is 4H-S
Since the band gap is narrower than iC or 6H—SiC, ohmic contact resistance can be further reduced.

【0046】(第4実施形態)第8は、本発明の第4の
実施形態に係る電極構造の一例及びその製造方法を示し
た工程断面図である。
(Fourth Embodiment) An eighth embodiment is a process sectional view showing an example of an electrode structure according to a fourth embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same.

【0047】図8(a)に示すように、SiC基板10
1上にポリSiC層109を層状に形成した後、ポリS
iC層109上にドーパントをイオン注入する。SiC
基板101とポリSiC層109は同じ導電型である。
イオン注入するドーパント元素については、図7におい
て説明したものと同様である。イオン注入により、図8
(b)に示すように、ポリSiC層109はドープトポ
リSiC層110となり、ドープトポリSiC層110
の下のSiC基板101もイオン注入されてアモルファ
ス領域111となる。
As shown in FIG. 8A, the SiC substrate 10
1, a poly SiC layer 109 is formed in a layer shape,
A dopant is ion-implanted on the iC layer 109. SiC
The substrate 101 and the poly SiC layer 109 are of the same conductivity type.
The dopant elements to be ion-implanted are the same as those described in FIG. As shown in FIG.
As shown in (b), the poly SiC layer 109 becomes a doped poly SiC layer 110, and the doped poly SiC layer 110
Is also implanted into the amorphous region 111 by ion implantation.

【0048】次に、図8(c)に示すように、ドープト
ポリSiC層110上に金属層112を積層した後、熱
処理を行う。金属層112を積層する前に熱処理をし、
その後に金属層112を積層してもよい。これにより、
図8(d)に示すように、炭化物層113が形成され、
ドープトポリSiC層110は再結晶化してSix
1-x 層102が形成される。アモルファス化したSiC
が熱処理によって再結晶化するときに3C−SiC結晶
構造になりやすいというSiCの特質があるので、Si
x 1-x 層102の結晶構造は3Cの比率が多くなる。
したがって、図7において説明したのと同様の理由か
ら、オーミック接触抵抗を低減することができる。
Next, as shown in FIG. 8C, after a metal layer 112 is laminated on the doped poly-SiC layer 110, a heat treatment is performed. Heat treatment before laminating the metal layer 112,
After that, the metal layer 112 may be stacked. This allows
As shown in FIG. 8D, a carbide layer 113 is formed,
Doped poly SiC layer 110 was recrystallized Si x C
A 1-x layer 102 is formed. Amorphized SiC
Has a characteristic of SiC that tends to have a 3C—SiC crystal structure when recrystallized by heat treatment.
The crystal structure of x C 1-x layer 102 becomes large proportion of 3C.
Therefore, the ohmic contact resistance can be reduced for the same reason as described with reference to FIG.

【0049】(第5実施形態)図9は、本発明の第5の
実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図である。
図9に示すように、SiC基板101上に第2元素珪化
物層124、第2元素層123、第1元素炭化物層12
2及び第1元素層121が層状に形成されている。
(Fifth Embodiment) FIG. 9 is a sectional view showing an example of an electrode structure according to a fifth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, a second element silicide layer 124, a second element layer 123, and a first element carbide layer 12 are formed on a SiC substrate 101.
2 and the first element layer 121 are formed in layers.

【0050】第1元素は、炭化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、具体的には、Ta,Zr,N
b,Ti,Th,Be,V,Cr,Al,B,Ce,
W,Mn,Ca等の中から選択される。第2元素は、珪
化物生成エンタルピーが負の値をもつ元素であり、具体
的には、Ca,Ti,Ni,Th,Ta,Co,Mo,
Cr,Mn,Nb,Fe,Re等の中から選択される。
The first element is an element having a negative value of the enthalpy of carbide formation, specifically, Ta, Zr, N
b, Ti, Th, Be, V, Cr, Al, B, Ce,
It is selected from W, Mn, Ca and the like. The second element is an element having a negative silicide formation enthalpy, and specifically, Ca, Ti, Ni, Th, Ta, Co, Mo,
It is selected from Cr, Mn, Nb, Fe, Re and the like.

【0051】図10は、図9に示したような構成を有す
る電極構造の製造方法の一例を示した工程断面図であ
る。図10(a)に示すように、第2元素層123と第
1元素層121を層状に形成し、熱処理を行うことによ
り、図10(b)に示すように、第2元素珪化物層12
4と第1元素炭化物層122が形成される。
FIG. 10 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 10A, the second element layer 123 and the first element layer 121 are formed in a layer shape, and heat treatment is performed to thereby form the second element silicide layer 12 as shown in FIG.
4 and the first element carbide layer 122 are formed.

【0052】従来より珪化物がSiC上に形成されるこ
とによりオーミック接触が得られることが知られている
が、炭化物層が形成されることにより珪化物生成による
余剰炭素の偏析が無いため、オーミック電極のより一層
の低抵抗化をはかることができる。
It is conventionally known that an ohmic contact can be obtained by forming a silicide on SiC. However, since the formation of a carbide layer does not cause segregation of excess carbon due to silicide generation, an ohmic contact is obtained. The resistance of the electrode can be further reduced.

【0053】(第6実施形態)図11は、本発明の第6
の実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図であ
る。図11に示すように、SiC基板101上に第1元
素からなる領域、第2元素からなる領域、第1元素炭化
物からなる領域及び第2元素珪化物からなる領域が混在
した混在層125が形成されている。
(Sixth Embodiment) FIG. 11 shows a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of an electrode structure according to the embodiment. As shown in FIG. 11, a mixed layer 125 in which a region made of the first element, a region made of the second element, a region made of the first element carbide, and a region made of the second element silicide are formed on the SiC substrate 101 is formed. Have been.

【0054】第1元素は、炭化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、第5の実施形態と同様の元素が
用いられる。第2元素は、珪化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、第5の実施形態と同様の元素が
用いられる。
The first element is an element having a negative enthalpy of carbide formation, and the same element as in the fifth embodiment is used. The second element is an element having a negative silicide formation enthalpy, and the same element as in the fifth embodiment is used.

【0055】図12は、図11に示したような構成を有
する電極構造の製造方法の一例を示した工程断面図であ
る。図12(a)に示すように、SiC基板101上に
第1元素と第2元素が混在した混在層126を形成し、
熱処理を行うことにより、図12(b)に示すように混
在層125が形成される。
FIG. 12 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 12A, a mixed layer 126 in which the first element and the second element are mixed is formed on the SiC substrate 101,
By performing the heat treatment, a mixed layer 125 is formed as shown in FIG.

【0056】本例では、混在層125中の珪化物により
SiCとのオーミック接触が得られる他、混在層125
中に炭化物が形成されることにより珪化物生成による余
剰炭素の偏析が無いため、オーミック電極のより一層の
低抵抗化をはかることができる。また、本実施形態では
第5の実施形態と比較して、1層のみの堆積で済むため
製造方法が簡便になる。
In this embodiment, the silicide in the mixed layer 125 can provide ohmic contact with SiC,
By forming carbides therein, there is no segregation of surplus carbon due to silicide generation, so that it is possible to further reduce the resistance of the ohmic electrode. Further, in the present embodiment, as compared with the fifth embodiment, only one layer is deposited, so that the manufacturing method is simplified.

【0057】図13は、本実施形態に係る電極構造の他
の例を示した断面図である。すなわち、混在層125上
にキャップ層127が形成されている。キャップ層12
7の材料は、Pt,Au,Pd,Ni等、酸素と反応し
にくい金属元素の中から選択されることが望ましい。キ
ャップ層127を形成することにより、電極が空気中の
酸素と反応して劣化することを防止することができる。
FIG. 13 is a sectional view showing another example of the electrode structure according to this embodiment. That is, the cap layer 127 is formed on the mixed layer 125. Cap layer 12
It is desirable that the material of No. 7 is selected from metal elements that do not easily react with oxygen, such as Pt, Au, Pd, and Ni. By forming the cap layer 127, it is possible to prevent the electrode from deteriorating by reacting with oxygen in the air.

【0058】(第7実施形態)図14は、本発明の第7
の実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図であ
る。図14に示すように、n型SiC基板130上に、
第2元素珪化物層134、第2元素窒化物層133、第
1元素炭化物層132及び第1元素層131が形成され
ている。
(Seventh Embodiment) FIG. 14 shows a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of an electrode structure according to the embodiment. As shown in FIG. 14, on an n-type SiC substrate 130,
A second element silicide layer 134, a second element nitride layer 133, a first element carbide layer 132, and a first element layer 131 are formed.

【0059】第1元素は、炭化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、第5の実施形態と同様の元素が
用いられる。第2元素は、珪化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、第5の実施形態と同様の元素が
用いられる。
The first element is an element having a negative value of the enthalpy of carbide formation, and the same element as in the fifth embodiment is used. The second element is an element having a negative silicide formation enthalpy, and the same element as in the fifth embodiment is used.

【0060】図15は、図14に示したような構成を有
する電極構造の製造方法の一例を示した工程断面図であ
る。図15(a)に示すように、n型SiC基板130
上に、第2元素窒化物層133と第1元素層131を層
状に形成し、熱処理を行うことにより、図15(b)に
示すように、第2元素珪化物層134、第1元素炭化物
層132が形成される。
FIG. 15 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 15A, the n-type SiC substrate 130
A second element nitride layer 133 and a first element layer 131 are formed in layers on the upper layer, and a heat treatment is performed to form a second element silicide layer 134 and a first element carbide, as shown in FIG. Layer 132 is formed.

【0061】珪化物がSiC上に形成されることにより
オーミック接触が得られる他、炭化物層が形成されるこ
とにより珪化物生成による余剰炭素の偏析が無いため、
オーミック電極のより一層の低抵抗化をはかることがで
きる。また、第2元素窒化物を用いているため、n型S
iC中のドーパントである窒素がSiC中から引き出さ
れることがなく、高濃度を保つことができるので、さら
にオーミック接触抵抗の低減がはかれる。
Since the silicide is formed on the SiC, ohmic contact is obtained, and the formation of the carbide layer eliminates the segregation of excess carbon due to silicide generation.
The resistance of the ohmic electrode can be further reduced. Since the second element nitride is used, the n-type S
Nitrogen, which is a dopant in iC, is not extracted from SiC, and a high concentration can be maintained, so that the ohmic contact resistance can be further reduced.

【0062】(第8実施形態)図16は、本発明の第8
の実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図であ
る。図16に示すように、n型SiC基板130上に第
1元素からなる領域、第2元素窒化物からなる領域、第
1元素炭化物からなる領域及び第2元素珪化物からなる
領域が混在した混在層135が形成されている。
(Eighth Embodiment) FIG. 16 shows an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of an electrode structure according to the embodiment. As shown in FIG. 16, a region composed of the first element, a region composed of the second element nitride, a region composed of the first element carbide, and a region composed of the second element silicide are mixed on the n-type SiC substrate 130. A layer 135 has been formed.

【0063】第1元素は、炭化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、第5の実施形態と同様の元素が
用いられる。第2元素は、珪化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、第5の実施形態と同様の元素が
用いられる。
The first element is an element having a negative value of the enthalpy of carbide formation, and the same element as in the fifth embodiment is used. The second element is an element having a negative silicide formation enthalpy, and the same element as in the fifth embodiment is used.

【0064】図17は、図16に示したような構成を有
する電極構造の製造方法の一例を示した工程断面図であ
る。図17(a)に示すように、n型SiC基板130
上に第1元素と第2元素窒化物が混在した混在層136
を形成し、熱処理を行うことにより、図17(b)に示
すように混在層135が形成される。
FIG. 17 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 17A, the n-type SiC substrate 130
Mixed layer 136 in which the first element and the second element nitride are mixed
Is formed and heat treatment is performed to form a mixed layer 135 as shown in FIG.

【0065】本例では、混在層135中の珪化物により
SiCとのオーミック接触が得られる他、混在層135
中に炭化物が形成されることにより珪化物生成による余
剰炭素の偏析が無いため、オーミック電極のより一層の
低抵抗化をはかることができる。また、第2元素窒化物
により、n型SiC中のドーパントである窒素がSiC
基板中から引き出されることがなく、より一層オーミッ
ク接触抵抗の低減をはかることができる。また、本実施
形態では第7の実施形態と比較して、1層のみの堆積で
済むため製造方法が簡便になる。
In this embodiment, the silicide in the mixed layer 135 can provide ohmic contact with SiC,
By forming carbides therein, there is no segregation of surplus carbon due to silicide generation, so that it is possible to further reduce the resistance of the ohmic electrode. Further, the nitrogen as the dopant in the n-type SiC is converted into SiC by the second element nitride.
Without being pulled out from the substrate, the ohmic contact resistance can be further reduced. Further, in the present embodiment, as compared with the seventh embodiment, only one layer is deposited, so that the manufacturing method is simplified.

【0066】図18は、本実施形態に係る電極構造の他
の例を示した断面図である。すなわち、図17で示した
混在層135上にキャップ層137が形成されている。
キャップ層137の材料及びキャップ層による効果は、
図13で示したキャップ層の例と同様である。
FIG. 18 is a sectional view showing another example of the electrode structure according to this embodiment. That is, the cap layer 137 is formed on the mixed layer 135 shown in FIG.
The effect of the material of the cap layer 137 and the cap layer is as follows.
This is the same as the example of the cap layer shown in FIG.

【0067】(第9実施形態)図19は、本発明の第9
の実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図であ
る。図19に示すように、p型SiC基板140上に、
SiCに不純物が高濃度にドープされた第3元素高濃度
層145、第2元素珪化物層144、第2元素層14
3、第1元素炭化物層142及び第1元素層141が形
成されている。
(Ninth Embodiment) FIG. 19 shows a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of an electrode structure according to the embodiment. As shown in FIG. 19, on a p-type SiC substrate 140,
Third element high concentration layer 145, second element silicide layer 144, second element layer 14 in which SiC is heavily doped with impurities
3. A first element carbide layer 142 and a first element layer 141 are formed.

【0068】第1元素は、炭化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、第5の実施形態と同様の元素が
用いられる。第2元素は、珪化物生成エンタルピーが負
の値をもつ元素であり、第5の実施形態と同様の元素が
用いられる。第3元素としては、3族元素或いは2族元
素が用いられ、具体的には、B,Al,Ga,In,T
l,Sc,Y,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra,
Zn,Cd,Hg等から選択される。
The first element is an element having a negative enthalpy of carbide formation, and the same element as in the fifth embodiment is used. The second element is an element having a negative silicide formation enthalpy, and the same element as in the fifth embodiment is used. As the third element, a Group 3 element or a Group 2 element is used. Specifically, B, Al, Ga, In, T
1, Sc, Y, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra,
It is selected from Zn, Cd, Hg and the like.

【0069】図20は、図19に示したような構成を有
する電極構造の製造方法の一例を示した工程断面図であ
る。図20(a)に示すように、p型SiC基板140
上に第3元素層146、第2元素層143及び第1元素
層141が層状を形成し、熱処理を行うことにより、図
20(b)に示すように、第3元素高濃度層145、第
2元素珪化物層144及び第1元素炭化物層142が形
成される。
FIG. 20 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 20A, the p-type SiC substrate 140
The third element layer 146, the second element layer 143, and the first element layer 141 form a layer thereon, and are subjected to heat treatment, as shown in FIG. A two-element silicide layer 144 and a first-element carbide layer 142 are formed.

【0070】本例では、第3元素をドーパントとして含
む高濃度層145を形成することにより、この高濃度層
145をキャリアがトンネリングするため、オーミック
接触抵抗の低減をはかることができる。
In this embodiment, since the high-concentration layer 145 containing the third element as a dopant is formed, and the high-concentration layer 145 is tunneled by carriers, the ohmic contact resistance can be reduced.

【0071】(第10実施形態)図21は、本発明の第
10の実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図で
ある。図21に示すように、p型SiC基板140上
に、SiCに高濃度の不純物がドープされた第3元素高
濃度層152と、第1元素からなる領域、第2元素から
なる領域、第3元素からなる領域、1元素炭化物からな
る領域及び第2元素珪化物からなる領域が混在した混在
層151とが層状に形成されている。第1元素、第2元
素及び第3元素には、第9の実施形態と同様の元素が用
いられる。
(Tenth Embodiment) FIG. 21 is a sectional view showing an example of an electrode structure according to a tenth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 21, on a p-type SiC substrate 140, a third element high concentration layer 152 in which SiC is doped with a high concentration of impurities, a region composed of the first element, a region composed of the second element, A mixed layer 151 in which a region made of an element, a region made of one element carbide, and a region made of a second element silicide are formed in a layered manner. As the first, second and third elements, the same elements as in the ninth embodiment are used.

【0072】図22は、図21に示したような構成を有
する電極構造の製造方法の一例を示した工程断面図であ
る。図22(a)に示すように、p型SiC基板140
上に第1元素、第2元素及び第3元素が混在した混在層
153を形成し、熱処理を行うことにより、図22
(b)に示すように、SiCに不純物が高濃度にドープ
された第3元素高濃度層152と混在層151が形成さ
れる。
FIG. 22 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 22A, the p-type SiC substrate 140
By forming a mixed layer 153 in which the first element, the second element, and the third element are mixed, and performing a heat treatment thereon, FIG.
As shown in (b), a third element high concentration layer 152 in which SiC is heavily doped with impurities and a mixed layer 151 are formed.

【0073】本例でも、第3元素をドーパントとして含
む高濃度層152を形成することにより、第9の実施形
態と同様に、オーミック接触抵抗の低減をはかることが
できる。
Also in this example, the ohmic contact resistance can be reduced as in the ninth embodiment by forming the high concentration layer 152 containing the third element as a dopant.

【0074】図23は、本実施形態に係る電極構造の他
の例を示した断面図である。すなわち、図22で示した
混在層151上にキャップ層154が形成されている。
キャップ層154の材料及びキャップ層による効果は、
図13で示したキャップ層の例と同様である。
FIG. 23 is a sectional view showing another example of the electrode structure according to the present embodiment. That is, the cap layer 154 is formed on the mixed layer 151 shown in FIG.
The effect of the material of the cap layer 154 and the effect of the cap layer are as follows.
This is the same as the example of the cap layer shown in FIG.

【0075】図24は、図23に示したような構成を有
する電極構造の製造方法の一例を示した工程断面図であ
る。図24(a)に示すように、第2元素と第3元素を
p型SiC基板140上にイオン注入し、図24(b)
に示すようにアモルファス領域155を形成する。続い
て、図24(c)に示すように、第1元素、第2元素及
び第3元素の混在層を形成し、さらに熱処理を行って、
図24(d)に示すように混在層151を形成する。さ
らにその上にキャップ層154を積層することにより、
電極が空気中の酸素と反応して劣化することを防止す
る。図24(a)のように、第2元素と第3元素のイオ
ン注入を同時に行うと、第3元素がドーパントとしてp
型−SiC140中に導入されるのを促進することがで
き、オーミック接触抵抗をさらに低下させることができ
る。
FIG. 24 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 24A, the second element and the third element are ion-implanted on the p-type SiC substrate 140, and FIG.
An amorphous region 155 is formed as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 24C, a mixed layer of the first element, the second element, and the third element is formed, and a heat treatment is further performed.
A mixed layer 151 is formed as shown in FIG. Further, by laminating the cap layer 154 thereon,
The electrode is prevented from reacting with oxygen in the air and being deteriorated. As shown in FIG. 24A, when ion implantation of the second element and the third element is performed simultaneously, the third element becomes p-type as a dopant.
It can be promoted to be introduced into the mold-SiC 140, and the ohmic contact resistance can be further reduced.

【0076】(第11実施形態)図25は、本発明の第
11の実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図で
ある。図25に示すように、p型SiC基板140上
に、SiCに高濃度の不純物がドープされた第3元素高
濃度層162と、第3元素からなる領域、第4元素から
なる領域、第4元素炭化物からなる領域及び第4元素珪
化物からなる領域が混在した混在層161が層状に形成
されており、さらにキャップ層163が形成されてい
る。
(Eleventh Embodiment) FIG. 25 is a sectional view showing an example of an electrode structure according to an eleventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 25, on a p-type SiC substrate 140, a third element high concentration layer 162 in which SiC is doped with a high concentration of impurities, a region made of a third element, a region made of a fourth element, A mixed layer 161 in which a region made of elemental carbide and a region made of the fourth element silicide are mixed is formed in a layer shape, and a cap layer 163 is formed.

【0077】第4元素は、炭化物生成エンタルピー及び
珪化物生成エンタルピーがともに負の値を持つ元素であ
り、具体的にはTa,Nb,Ti,Th,Cr,Mn,
Ca等の中から選択される。第3元素としては、3族元
素或いは2族元素が用いられ、具体的には先に示したも
のと同様である。本例でも、第3元素をドーパントとし
て含む高濃度層162を形成することにより、オーミッ
ク接触抵抗の低減をはかることができる。
The fourth element is an element in which both the enthalpy of forming carbide and the enthalpy of forming silicide have negative values, and specifically, Ta, Nb, Ti, Th, Cr, Mn,
It is selected from Ca and the like. As the third element, a Group 3 element or a Group 2 element is used, which is specifically the same as that described above. Also in this example, the ohmic contact resistance can be reduced by forming the high concentration layer 162 containing the third element as a dopant.

【0078】図26は、図25に示したような構成を有
する電極構造の製造方法の一例を示した工程断面図であ
る。図26(a)に示すように、第4元素と第3元素を
p型SiC基板140上にイオン注入し、図26(b)
に示すようにアモルファス領域165を形成する。続い
て、図26(c)に示すように、第3元素層166及び
第4元素層167を形成し、さらに熱処理を行って、図
26(d)に示すように混在層161を形成する。さら
にその上にキャップ層163を積層することにより、電
極が空気中の酸素と反応して劣化することが防止され
る。
FIG. 26 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 26A, the fourth element and the third element are ion-implanted on the p-type SiC substrate 140, and FIG.
An amorphous region 165 is formed as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 26C, a third element layer 166 and a fourth element layer 167 are formed, and heat treatment is further performed to form a mixed layer 161 as shown in FIG. Further, by laminating the cap layer 163 thereon, the electrode is prevented from deteriorating by reacting with oxygen in the air.

【0079】なお、以上説明した第1〜第11の実施形
態において、熱処理はAr等の不活性ガス雰囲気中にお
いて500℃〜1000℃、好ましくは700℃〜90
0℃で行うことが好ましい。
In the first to eleventh embodiments described above, the heat treatment is performed at 500 ° C. to 1000 ° C., preferably 700 ° C. to 90 ° C. in an inert gas atmosphere such as Ar.
It is preferably performed at 0 ° C.

【0080】(第12実施形態)図27は、本発明の第
12の実施形態に係る半導体装置の断面図を示したもの
である。
(Twelfth Embodiment) FIG. 27 is a sectional view of a semiconductor device according to a twelfth embodiment of the present invention.

【0081】図27に示すように、SiCを用いたIG
BT201の電極201a上にAl−Si−C配線材2
02が形成されており、このAl−Si−C配線材20
2にはAlワイヤ203がボンディングされている。A
l−Si−C配線材202は、Al中に固溶限界以上の
Si及び固溶限界以上のCが固溶している。Al中のS
i濃度は1.5%、C濃度は0.7%程度が望ましい。
As shown in FIG. 27, IG using SiC
Al-Si-C wiring material 2 on electrode 201a of BT201
02 is formed, and the Al—Si—C wiring material 20 is formed.
2, an Al wire 203 is bonded. A
In the 1-Si-C wiring member 202, Si having a solid solution limit or more and C having a solid solution limit or more are dissolved in Al. S in Al
It is desirable that the i concentration is about 1.5% and the C concentration is about 0.7%.

【0082】通常Siに対して配線材として用いられる
Al−Si合金をSiCに対して用いた場合、SiCか
ら炭素が引き出されるという問題が起る。本例では、S
iCデバイス上に形成される配線材として上述したよう
なAl−Si−Cを用いることにより、Si中の炭素の
析出によって引き起こされる電極や配線材の劣化を防
ぎ、電極部分や配線部分の抵抗を低減することができ
る。
When an Al—Si alloy, which is usually used as a wiring material for Si, is used for SiC, there is a problem that carbon is extracted from SiC. In this example, S
By using Al-Si-C as described above as a wiring material formed on an iC device, deterioration of electrodes and wiring materials caused by deposition of carbon in Si is prevented, and resistance of electrode portions and wiring portions is reduced. Can be reduced.

【0083】(第13実施形態)図28は本発明の第1
3の実施形態に係る半導体装置の断面図を示したもので
ある。
(Thirteenth Embodiment) FIG. 28 shows a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment.

【0084】図28に示すように、SiC基板211主
表面上にはSiCエピ層212及びショットキー電極2
13が形成され、SiC基板211裏面上にはオーミッ
ク電極214が形成され、これらによりSiC−SBD
(ショットキーバリアダイオード)210を形成してい
る。SiC−SBD210のショットキー電極213上
とオーミック電極214上には、Al中に固溶限界以上
のSi及びCが固溶したAl−Si−C配線材215が
形成されている。このAl−Si−C配線材215の効
果は、先の実施形態の効果と同様であり、配線材として
Al−Si−Cを用いることにより、Si中の炭素の析
出により引き起こされる電極や配線材の劣化を防ぎ、電
極部分や配線部分の抵抗を低減することができる。
As shown in FIG. 28, SiC epitaxial layer 212 and Schottky electrode 2
13 is formed, and an ohmic electrode 214 is formed on the back surface of the SiC substrate 211, thereby forming the SiC-SBD.
(Schottky barrier diode) 210 is formed. On the Schottky electrode 213 and the ohmic electrode 214 of the SiC-SBD 210, an Al-Si-C wiring material 215 in which Si and C having a solid solution higher than the solid solution limit are dissolved in Al is formed. The effect of the Al-Si-C wiring material 215 is the same as the effect of the previous embodiment. By using Al-Si-C as the wiring material, the electrode and the wiring material caused by the precipitation of carbon in Si are used. Can be prevented, and the resistance of the electrode portion and the wiring portion can be reduced.

【0085】(第14実施形態)図29は、本発明の第
14の実施形態に係る半導体装置について、その上面図
及び断面図を示したものである。
(Fourteenth Embodiment) FIG. 29 is a top view and a sectional view of a semiconductor device according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【0086】図29(a)に示すように、SiC−IG
BT222とSiC−SBD221とを組み合わせて同
一パッケージ中に配置している。図29(b)に示すよ
うに、SiC−IGBT222とSiC−SBD221
の主面電極上には、Al−Si−C配線材223が形成
されている。Al−Si−C配線材223上には金属層
224(Mo等を用いる)を介して電極225(Cu等
を用いる)が形成されている。また、SiC−IGBT
222とSiC−SBD221の裏面側にも電極226
(Cu等を用いる)が形成されている。本例において
も、Al−Si−C配線材223により、先に述べたの
と同様の効果を奏することができる。
As shown in FIG. 29A, SiC-IG
The BT 222 and the SiC-SBD 221 are combined and arranged in the same package. As shown in FIG. 29B, the SiC-IGBT 222 and the SiC-SBD 221
Al-Si-C wiring member 223 is formed on the main surface electrode. An electrode 225 (using Cu or the like) is formed on the Al-Si-C wiring member 223 via a metal layer 224 (using Mo or the like). In addition, SiC-IGBT
222 and the electrode 226 on the back side of the SiC-SBD 221.
(Using Cu or the like) is formed. Also in this example, the same effect as described above can be obtained by the Al-Si-C wiring member 223.

【0087】なお、上記実施形態12〜14では、Si
C−IGBTやSiC−SBDを例にあげて説明した
が、これらに限らず、SiCを用いたスイッチング素子
や整流素子など、他の半導体デバイスに対しても上述し
たような構成を適用することが可能である。
In the twelfth to fourteenth embodiments, Si
The C-IGBT and SiC-SBD have been described as examples, but the present invention is not limited thereto, and the above-described configuration can be applied to other semiconductor devices such as a switching element and a rectifying element using SiC. It is possible.

【0088】(第15実施形態)図30は、本発明の第
15の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示した工
程断面図である。
(Fifteenth Embodiment) FIG. 30 is a process sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【0089】まず、図30(a)に示すように、SiC
基板251全体をSiO2 膜252で覆う。その後、S
iC基板251の裏面側のみSiO2 膜252を取り除
き、さらに、図30(b)に示すように、電極材253
を堆積する。ただし、電極材253をオーミック電極と
する場合、SiC/電極界面の低抵抗オーミック接触を
得るために高温の熱処理が必要となる。一方、図30
(d)の工程においてSiC基板251表面に形成され
る電極255は高温熱処理には耐えられないため、電極
255の形成は電極材253の形成及び高温熱処理を完
了した後に行わなければならない。しかし、電極255
の形成を行うためには、図30(c)の工程においてS
iC基板251上に残ったSiO2 膜252を除去しな
ければならない。SiO2 膜252を除去するためには
HFなどの酸を用いるが、その際、電極材253が酸に
侵食される恐れがある。そこで、電極材253上に酸に
対して不溶性の金属を用いて電極材254を形成し、電
極材253が酸に侵食されることを防止する。
First, as shown in FIG.
The entire substrate 251 is covered with a SiO 2 film 252. Then, S
The SiO 2 film 252 is removed only on the back surface side of the iC substrate 251, and further, as shown in FIG.
Is deposited. However, when the electrode material 253 is an ohmic electrode, a high-temperature heat treatment is required to obtain a low-resistance ohmic contact at the SiC / electrode interface. On the other hand, FIG.
Since the electrode 255 formed on the surface of the SiC substrate 251 cannot withstand the high-temperature heat treatment in the step (d), the electrode 255 must be formed after the formation of the electrode material 253 and the high-temperature heat treatment are completed. However, the electrode 255
In order to perform the formation of S, in the step of FIG.
The SiO 2 film 252 remaining on the iC substrate 251 must be removed. To remove the SiO 2 film 252, an acid such as HF is used. At this time, the electrode material 253 may be eroded by the acid. Therefore, the electrode material 254 is formed on the electrode material 253 by using a metal that is insoluble in acid to prevent the electrode material 253 from being eroded by the acid.

【0090】耐酸性の電極材254としては、4A族、
5A族、6A族元素であるTi,Zr,Hf,V,N
b,Ta,Cr,Mo,Wから選択された1つ以上の金
属を用いるようにとする。
As the acid-resistant electrode material 254, 4A group,
Ti, Zr, Hf, V, N which are 5A group and 6A group elements
At least one metal selected from b, Ta, Cr, Mo, and W is used.

【0091】(第16実施形態)図31は、本発明の第
16の実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図で
ある。図31に示すように、SiC基板301上にSi
1-x-y x Gey 層302とキャップ層303が層状に
形成されている。xは0≦x≦0.5、yは0≦y≦
0.3であり、Ge濃度は1021cm-3以上となってい
る。
(Sixteenth Embodiment) FIG. 31 is a sectional view showing an example of an electrode structure according to a sixteenth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 31, SiC substrate 301
A 1-xy C x Ge y layer 302 and a cap layer 303 are formed in layers. x is 0 ≦ x ≦ 0.5, y is 0 ≦ y ≦
0.3, and the Ge concentration is 10 21 cm −3 or more.

【0092】キャップ層303には、金属、金属間化合
物など、具体的にはNi,Pd,Pt,Cu,Ag,A
u,Zn,Al,Ga,In,C,Si,Ge,Sn,
Pb,Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,M
o,Wの中から選択された1つ以上の元素を含むものを
用いることが望ましい。
The cap layer 303 includes a metal, an intermetallic compound, etc., specifically, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, A
u, Zn, Al, Ga, In, C, Si, Ge, Sn,
Pb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, M
It is desirable to use one containing one or more elements selected from o and W.

【0093】Si1-x-y x Gey はSiCと比較して
バンドギャップが狭いため、SiC基板301と金属導
電性を有するキャップ層303との間にSi1-x-y x
Gey 層302を介在させることにより、金属/半導体
界面のバリアを低下させることができ、オーミック接触
抵抗を低減することができる。また、Si1-x-y x
y 層302がSiC基板301と同じ導電型にドーピ
ングされていれば、さらに接触抵抗の低いオーミック電
極を得ることができる。
[0093] Si 1-xy C x Ge y is narrower band gap compared to SiC, Si 1-xy C x between the cap layer 303 having a SiC substrate 301 and the metallic conductive
By interposing the Ge y layer 302, it is possible to reduce the metal / semiconductor interface barrier can reduce the ohmic contact resistance. Also, Si 1-xy C x G
If the ey layer 302 is doped with the same conductivity type as the SiC substrate 301, an ohmic electrode with even lower contact resistance can be obtained.

【0094】図32は、本実施形態に係る電極構造の他
の例を示した断面図である。電極構造の基本的な構成
は、図31に示した例と同様である。図31の例と異な
るのは、Si1-x-y x Gey 層302の一部がSiC
基板301に埋もれている点である。電極の作製方法に
よっては本例のようにSi1-x-y x Gey 層302の
位置が変ることがあるが、図31の例と同様の効果を奏
することができる。
FIG. 32 is a sectional view showing another example of the electrode structure according to the present embodiment. The basic structure of the electrode structure is the same as the example shown in FIG. The difference from the example of FIG. 31 is that a part of the Si 1-xy C x Ge y layer 302 is SiC.
This is a point buried in the substrate 301. Although the position of the Si 1-xy C x Ge y layer 302 may change depending on the method of manufacturing the electrode as in this example, the same effect as in the example of FIG. 31 can be obtained.

【0095】図33は、本実施形態に係る電極構造の他
の例を示した断面図である。電極構造の基本的な構成
は、図31に示した例と同様である。図31の例と異な
るのは、Si1-x-y x Gey 層302全体がSiC基
板301に埋もれている点である。電極の作製方法によ
っては、本例のようにのSi1-x-y x Gey 層302
の位置が変ることがあるが、図31の例と同様の効果を
奏することができる。
FIG. 33 is a sectional view showing another example of the electrode structure according to the present embodiment. The basic structure of the electrode structure is the same as the example shown in FIG. The difference from the example of FIG. 31 is that the entire Si 1 -xy C x Ge y layer 302 is buried in the SiC substrate 301. Depending on the manufacturing method of the electrode, the Si 1-xy C x Ge y layer 302 as in this example is used.
May be changed, but the same effect as in the example of FIG. 31 can be obtained.

【0096】(第17実施形態)図34は、本発明の第
17の実施形態に係る電極構造の一例を示した断面図で
ある。本実施形態が第16の実施形態と異なるのは、S
1-x-y x Gey 層302上にGe層304が層状に
形成されている点である。本例では、SiC基板301
上にSiCよりもバンドギャップが狭いSi1-x-y x
Gey 層302が形成され、さらにその上にSi1-x-y
x Gey よりもバンドギャップが狭いGe層304が
形成されるので、金属/半導体界面のバリアをより一層
低くすることができ、オーミック接触抵抗を一層低下さ
せることができる。
(Seventeenth Embodiment) FIG. 34 is a sectional view showing an example of an electrode structure according to a seventeenth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the sixteenth embodiment in that
The point is that the Ge layer 304 is formed in a layer on the i 1-xy C x Ge y layer 302. In this example, the SiC substrate 301
Si 1-xy C x with a narrower band gap than SiC
Ge y layer 302 is formed, further Si 1-xy thereon
Since the Ge layer 304 having a narrower band gap than C x Ge y is formed, the barrier at the metal / semiconductor interface can be further reduced, and the ohmic contact resistance can be further reduced.

【0097】(第18実施形態)図35は、第16の実
施形態で示したような構成を有する電極構造の製造方法
の一例を示した工程断面図である。
(Eighteenth Embodiment) FIG. 35 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in the sixteenth embodiment.

【0098】図35(a)に示すように、SiC基板3
01上にSi1-x-y x Gey 層321を堆積した後、
熱処理を行うことによって、図35(b)に示すよう
に、SiC基板301とSi1-x-y x Gey 層322
の界面をなじませて不連続性を緩和させる。その後、図
35(c)に示すように、Si1-x-y x Gey 層32
2上にキャップ層323を堆積させる。
As shown in FIG. 35A, the SiC substrate 3
After depositing a Si 1-xy C x Ge y layer 321 on
By performing the heat treatment, the SiC substrate 301 and the Si 1-xy C x Ge y layer 322 are formed as shown in FIG.
To reduce the discontinuity. Thereafter, as shown in FIG. 35 (c), the Si 1-xy C x Ge y layer 32
2, a cap layer 323 is deposited.

【0099】図36は、第16の実施形態で示したよう
な構成を有する電極構造の製造方法の他の例を示した工
程断面図である。
FIG. 36 is a process sectional view showing another example of a method of manufacturing an electrode structure having the structure as shown in the sixteenth embodiment.

【0100】図36(a)に示すように、SiC基板3
01上にSi1-x-y x Gey 層321とキャップ層3
23を層状に堆積した後、熱処理を行うことによって図
36(b)に示すような構造とする。
As shown in FIG. 36A, the SiC substrate 3
01 and a cap layer 3 on the Si 1-xy C x Ge y layer 321
After the layers 23 are deposited in layers, a heat treatment is performed to obtain a structure as shown in FIG.

【0101】図37は、第16の実施形態で示したよう
な構成を有する電極構造の製造方法の他の例を示した工
程断面図である。
FIG. 37 is a process sectional view showing another example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure as shown in the sixteenth embodiment.

【0102】図37(a)に示すように、SiC基板3
01にGeを加速電圧50keV、ドーズ量3×1016
cm-2でイオン注入し、アモルファス状態のGeイオン
注入領域331を形成する。イオン注入温度は室温〜8
00℃が望ましい。Geイオン注入領域331中にはG
eが1×1021cm-3以上の濃度で含有される。次に、
図37(b)に示すように、キャップ層332を堆積し
た後、熱処理を行う。熱処理とキャップ層堆積の順番は
逆であっても良い。熱処理を行うことによって、図37
(c)に示すように、Geイオン注入層331はSi
1-x-y x Gey層333となる。
As shown in FIG. 37A, the SiC substrate 3
Ge is accelerated to 50 at an accelerating voltage of 50 keV and a dose of 3 × 10 16
Ions are implanted at cm −2 to form an amorphous Ge ion implanted region 331. Ion implantation temperature from room temperature to 8
00 ° C is desirable. In the Ge ion implantation region 331, G
e is contained at a concentration of 1 × 10 21 cm −3 or more. next,
As shown in FIG. 37B, after depositing the cap layer 332, heat treatment is performed. The order of the heat treatment and the cap layer deposition may be reversed. By performing the heat treatment, FIG.
As shown in (c), the Ge ion implanted layer 331 is Si
It becomes the 1-xy C x Ge y layer 333.

【0103】非晶質状態のイオン注入層を熱処理して再
結晶化すると、3C結晶構造になり易いことが知られて
いる。3C結晶構造は4Hや6Hの結晶構造に比べてバ
ンドギャップが狭いので、Si1-x-y x Gey 層が3
C結晶構造となることにより、オーミック接触抵抗をよ
り一層低下させることができる。また、Geのイオン注
入時のパワーやドーズ量を調整することにより、Ge濃
度や注入領域、さらにはオーミック特性を自在に制御す
ることができる。
It is known that, when an amorphous ion-implanted layer is recrystallized by heat treatment, it tends to have a 3C crystal structure. Since the 3C crystal structure has a narrower band gap than the 4H and 6H crystal structures, the Si 1-xy C x Ge y layer
With the C crystal structure, the ohmic contact resistance can be further reduced. In addition, by adjusting the power and dose during Ge ion implantation, the Ge concentration, the implantation region, and the ohmic characteristics can be freely controlled.

【0104】(第19実施形態)図38は、第17の実
施形態で示したような構成を有する電極構造の製造方法
の一例を示した工程断面図である。
(Nineteenth Embodiment) FIG. 38 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure having the structure shown in the seventeenth embodiment.

【0105】図38(a)に示すように、SiC基板3
01にGeを加速電圧50keV、ドーズ量3×1016
cm-2でイオン注入し、アモルファス状態のGeイオン
注入領域331を形成する。イオン注入温度は室温〜8
00℃が望ましい。Geイオン注入領域331中にはG
eが1×1021cm-3以上の濃度で含有される。次に、
図38(b)に示すように、Ge堆積層334、キャッ
プ層335を層状に堆積した後、熱処理を行う。熱処理
とGe層及びキャップ層堆積の順番は逆であっても良
い。熱処理を行うことによって、図38(c)に示すよ
うに、Geイオン注入層331はSi1-x-y x Gey
層336となる。
As shown in FIG. 38A, the SiC substrate 3
Ge is accelerated to 50 at an accelerating voltage of 50 keV and a dose of 3 × 10 16
Ions are implanted at cm −2 to form an amorphous Ge ion implanted region 331. Ion implantation temperature from room temperature to 8
00 ° C is desirable. In the Ge ion implantation region 331, G
e is contained at a concentration of 1 × 10 21 cm −3 or more. next,
As shown in FIG. 38B, a heat treatment is performed after the Ge deposition layer 334 and the cap layer 335 are deposited in layers. The order of the heat treatment and the deposition of the Ge layer and the cap layer may be reversed. By performing the heat treatment, the Ge ion implanted layer 331 becomes Si 1-xy C x Ge y as shown in FIG.
The layer 336 is formed.

【0106】本例でも、非晶質状態のイオン注入層を熱
処理して再結晶化することにより、3C結晶構造を形成
し易くなり、オーミック接触抵抗をより一層低下させる
ことができる。
Also in this example, by heat-treating and recrystallizing the ion-implanted layer in the amorphous state, the 3C crystal structure can be easily formed, and the ohmic contact resistance can be further reduced.

【0107】(第20実施形態)図39は、本発明の第
20の実施形態に係る電極構造の製造方法の一例を示し
た工程断面図である。
(Twentieth Embodiment) FIG. 39 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure according to a twentieth embodiment of the present invention.

【0108】図39(a)に示すように、SiC基板3
01にGe及びドーパント元素をイオン注入することに
より、アモルファス状態のイオン注入領域341を形成
する。Geとドーパントイオンは、同時に注入してもよ
いし別々に注入してもよい。イオン注入温度は室温〜8
00℃が望ましい。イオン注入領域341中にはGeを
1×1021cm-3以上の濃度で含有させる。ドーパント
元素には、イオン注入領域341がSiC基板301と
同じ導電型となるものを用いる。SiC基板301がn
型であれば、ドーパントは5族元素、具体的にはN,
P,As,Sb,Bi,V,Nb,Taから選択される
ものとし、SiC基板301がp型であれば、ドーパン
トは3族或いは2族元素、具体的にはB,Al,Ga,
In,Tl,Zn,Cd,Hg,Sc,Y,Be,M
g,Ca,Sr,Ba,Raから選択されるものとす
る。
As shown in FIG. 39A, the SiC substrate 3
The ion implantation region 341 in an amorphous state is formed by ion-implanting Ge and a dopant element into the element 01. Ge and dopant ions may be implanted simultaneously or separately. Ion implantation temperature from room temperature to 8
00 ° C is desirable. Ge is contained in the ion implantation region 341 at a concentration of 1 × 10 21 cm −3 or more. As the dopant element, one in which the ion implantation region 341 has the same conductivity type as the SiC substrate 301 is used. SiC substrate 301 is n
If it is a type, the dopant is a Group 5 element, specifically N,
The dopant is selected from P, As, Sb, Bi, V, Nb, and Ta. If the SiC substrate 301 is p-type, the dopant is a Group 3 or Group 2 element, specifically, B, Al, Ga,
In, Tl, Zn, Cd, Hg, Sc, Y, Be, M
It shall be selected from g, Ca, Sr, Ba and Ra.

【0109】イオン注入領域341は、アモルファス化
することにより、領域341中のドーパント濃度がSi
C中における熱平衡状態での固溶限界以上の濃度とな
る。その結果、次の工程で形成されるSi1-x-y x
y 層343中のドーピング濃度を飛躍的に向上させる
ことができ、オーミック接触抵抗を低減させることがで
きる。
The ion implantation region 341 is made amorphous so that the dopant concentration in the region 341 becomes Si.
The concentration becomes higher than the solid solution limit in the thermal equilibrium state in C. As a result, Si 1-xy C x G formed in the next step
The doping concentration in the e y layer 343 can be dramatically improved, it is possible to reduce the ohmic contact resistance.

【0110】熱処理を行った後、図39(c)に示すよ
うに、キャップ層342を層状に堆積する。熱処理とキ
ャップ層堆積の順番は逆であっても良い。熱処理を行う
ことにより、イオン注入層341はSi1-x-y x Ge
y 層343となる。キャップ層342としては金属、金
属間化合物など、先に示したものと同様のものを用いれ
ばよい。
After the heat treatment, a cap layer 342 is deposited in a layer as shown in FIG. The order of the heat treatment and the cap layer deposition may be reversed. By performing the heat treatment, the ion-implanted layer 341 becomes Si 1-xy C x Ge.
It becomes the y layer 343. As the cap layer 342, a metal, an intermetallic compound, or the like that is the same as the one described above may be used.

【0111】(第21実施形態)図40は、本発明の第
21の実施形態に係る電極構造の製造方法の一例を示し
た工程断面図である。
(Twenty-First Embodiment) FIG. 40 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure according to a twenty-first embodiment of the present invention.

【0112】図40(a)に示すように、SiC基板3
01にGe及びドーパント元素をイオン注入することに
より、アモルファス状態のイオン注入領域341を形成
する。イオン注入条件やドーパント元素等は、上述した
第20の実施形態の場合と同様である。イオン注入領域
341は、アモルファス化することにより、領域341
中のドーパント濃度がSiC中における熱平衡状態での
固溶限界以上の濃度となる。その結果、次の工程で形成
されるSi1-x-y x Gey 層346中のドーピング濃
度を飛躍的に向上させることができ、オーミック接触抵
抗を低減させることができる。
As shown in FIG. 40A, the SiC substrate 3
The ion implantation region 341 in an amorphous state is formed by ion-implanting Ge and a dopant element into the element 01. The ion implantation conditions and the dopant elements are the same as in the case of the twentieth embodiment. The ion implantation region 341 is made amorphous by forming the region 341 into an amorphous state.
The dopant concentration in SiC is higher than the solid solution limit in thermal equilibrium in SiC. As a result, the doping concentration in the Si 1-xy C x Ge y layer 346 formed in the next step can be significantly improved, and the ohmic contact resistance can be reduced.

【0113】熱処理を行って、図40(b)に示すよう
にSi1-x-y x Gey 層346を形成した後、図40
(c)に示すように、Ge層344とキャップ層345
を層状に堆積する。熱処理とキャップ層等の堆積の順番
は逆であっても良い。キャップ層342としては金属、
金属間化合物など、先に示したものと同様のものを用い
ればよい。また、Ge層344はSiC基板301と同
じ導電型にドーピングされていることが望ましい。
After performing a heat treatment to form a Si 1-xy C x Ge y layer 346 as shown in FIG.
As shown in (c), the Ge layer 344 and the cap layer 345
Are deposited in layers. The order of the heat treatment and the deposition of the cap layer and the like may be reversed. Metal as the cap layer 342,
The same materials as those described above, such as an intermetallic compound, may be used. It is desirable that the Ge layer 344 be doped with the same conductivity type as the SiC substrate 301.

【0114】(第22実施形態)図41は、本発明の第
22の実施形態に係る電極構造の製造方法の一例を示し
た工程断面図である。
(22nd Embodiment) FIG. 41 is a process sectional view showing an example of a method for manufacturing an electrode structure according to a 22nd embodiment of the present invention.

【0115】図41(a)に示すように、SiC基板3
01上にGeとドーパント元素の混合物層352を形成
した後、図41(b)に示すように、Geとドーパント
元素をイオン注入して、アモルファス状態のイオン注入
領域351を形成する。イオン注入条件やドーパント元
素等は、上述した第20の実施形態の場合と同様であ
る。イオン注入領域351は、アモルファス化すること
により、領域351中のドーパント濃度がSiC中にお
ける熱平衡状態での固溶限界以上の濃度となる。その結
果、次の工程で形成されるSi1-x-y x Gey 層35
4中のドーピング濃度を飛躍的に向上させることがで
き、オーミック接触抵抗を低減させることができる。
As shown in FIG. 41A, the SiC substrate 3
After forming a mixture layer 352 of Ge and a dopant element on 01, Ge and the dopant element are ion-implanted to form an ion implantation region 351 in an amorphous state, as shown in FIG. The ion implantation conditions and the dopant elements are the same as in the case of the twentieth embodiment. By making the ion-implanted region 351 amorphous, the dopant concentration in the region 351 becomes higher than the solid solution limit in the thermal equilibrium state in SiC. As a result, the Si 1-xy C x Ge y layer 35 formed in the next step
4 can be drastically improved, and ohmic contact resistance can be reduced.

【0116】熱処理を行って、図41(c)に示すよう
にSi1-x-y x Gey 層354を形成した後、キャッ
プ層353を層状に堆積する。熱処理とキャップ層の堆
積の順番は逆であっても良い。キャップ層353として
は金属、金属間化合物など、先に示したものと同様のも
のを用いればよい。
After performing a heat treatment to form a Si 1-xy C x Ge y layer 354 as shown in FIG. 41C , a cap layer 353 is deposited in a layer. The order of the heat treatment and the deposition of the cap layer may be reversed. As the cap layer 353, the same material as described above such as a metal and an intermetallic compound may be used.

【0117】(第23実施形態)図42は、本発明の第
23の実施形態に係る電極構造の製造方法を示す断面図
である。
(Twenty-third Embodiment) FIG. 42 is a sectional view showing a method for manufacturing an electrode structure according to a twenty-third embodiment of the present invention.

【0118】図42(a)に示すように、SiC基板3
01上にポリSi層361を堆積した後、図42(b)
に示すように、Geをイオン注入することにより、アモ
ルファス状態の注入領域362を形成する。イオン注入
領域362は、SiC基板301と同じ導電型にドーピ
ングされていることが望ましい。イオン注入温度は室温
〜800℃が望ましい。イオン注入領域362中にはG
eを1×1021cm-3以上の濃度で含有させる。
As shown in FIG. 42A, the SiC substrate 3
After depositing a poly-Si layer 361 on top of FIG.
As shown in FIG. 7, an implantation region 362 in an amorphous state is formed by ion implantation of Ge. It is desirable that the ion implantation region 362 be doped with the same conductivity type as the SiC substrate 301. The ion implantation temperature is preferably from room temperature to 800 ° C. G in the ion implantation region 362
e is contained at a concentration of 1 × 10 21 cm −3 or more.

【0119】図42(c)に示すように、熱処理を行っ
てイオン注入領域362をSi1-x- y x Gey 層36
4とし、さらにその上に電極363を層状に堆積する。
熱処理と電極堆積の順番は逆であっても差し支えはな
い。電極363としては、金属、金属間化合物など、具
体的には、Ni,Pd,Pt,Cu,Ag,Au,Z
n,Al,Ga,In,C,Si,Ge,Sn,Pb,
Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,Wの
中から選択された1つ以上の元素を含むものが望まし
い。
As shown in FIG. 42 (c), heat treatment is performed to change the ion-implanted region 362 into the Si 1-x- y C x Ge y layer 36.
4, and an electrode 363 is further deposited thereon in a layered manner.
The order of heat treatment and electrode deposition may be reversed. As the electrode 363, a metal, an intermetallic compound, etc., specifically, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Z
n, Al, Ga, In, C, Si, Ge, Sn, Pb,
It is desirable that the material contains at least one element selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, and W.

【0120】(第24実施形態)図43は、本発明の第
24の実施形態に係る電極構造の製造方法を示す断面図
である。
(24th Embodiment) FIG. 43 is a sectional view showing a method for manufacturing an electrode structure according to a 24th embodiment of the present invention.

【0121】図43(a)に示すように、SiC基板3
01上にポリSi層371を堆積した後、Ge及びドー
パント元素をイオン注入することにより、図43(b)
に示すように、アモルファス状態のイオン注入領域37
2を形成する。イオン注入温度は室温〜800℃が望ま
しい。イオン注入領域371中にはGeを1×1021
-3以上の濃度で含有させる。イオン注入条件やドーパ
ント元素等は、先に示した第20の実施形態の場合と同
様である。
As shown in FIG. 43A, the SiC substrate 3
After a poly-Si layer 371 is deposited on the substrate 01, Ge and a dopant element are ion-implanted to obtain a structure shown in FIG.
As shown in FIG.
Form 2 The ion implantation temperature is preferably from room temperature to 800 ° C. Ge is 1 × 10 21 c in the ion implantation region 371.
m- 3 or more. The ion implantation conditions and the dopant elements are the same as in the case of the twentieth embodiment described above.

【0122】図43(c)に示すように、熱処理を行っ
てイオン注入領域372をSi1-x- y x Gey 層37
4とし、さらにその上に電極373を層状に堆積する。
熱処理と電極堆積の順番は逆であっても差し支えはな
い。電極373には先に示したものと同様の金属等を用
いることができる。Si1-x-y x Gey 層374は高
濃度で不純物がドーピングされているため、オーミック
接触抵抗を低減することができる。
As shown in FIG. 43 (c), heat treatment is performed to change the ion implantation region 372 into the Si 1-x- y C x Ge y layer 37.
4, and an electrode 373 is further deposited thereon in layers.
The order of heat treatment and electrode deposition may be reversed. For the electrode 373, the same metal or the like as described above can be used. Since the Si 1-xy C x Ge y layer 374 is doped with impurities at a high concentration, the ohmic contact resistance can be reduced.

【0123】(第25実施形態)図44は、本発明の第
25の実施形態に係る電極構造の製造方法を示す断面図
である。
(Twenty-fifth Embodiment) FIG. 44 is a sectional view showing a method for manufacturing an electrode structure according to a twenty-fifth embodiment of the present invention.

【0124】図44(a)に示すように、SiC基板3
01上にSiとGeの混合物層381とキャップ層38
2を層状に堆積した後、熱処理を行うことにより、図4
4(b)に示すように、SiC基板301とSi及びG
eの混合物層381が反応してSi1-x-y x Gey
383が形成される。キャップ層382としては、先に
示したものと同様の金属等を用いればよい。
As shown in FIG. 44A, the SiC substrate 3
01 and a mixture layer 381 of Si and Ge and a cap layer 38
2 is deposited in a layer and then subjected to a heat treatment to obtain FIG.
4 (b), the SiC substrate 301 and Si and G
The mixture layer 381 of e reacts to form a Si 1-xy C x Ge y layer 383. As the cap layer 382, the same metal or the like as described above may be used.

【0125】(第26実施形態)図45は、本発明の第
26の実施形態に係る電極構造の製造方法を示す断面図
である。
(Twenty-Sixth Embodiment) FIG. 45 is a sectional view showing a method of manufacturing an electrode structure according to a twenty-sixth embodiment of the present invention.

【0126】図45(a)に示すように、SiC基板3
01上にSiとGeの混合物層391を層状に堆積した
後、ドーパント元素をイオン注入する。その後、図45
(b)に示すようにキャップ層393を堆積した後、熱
処理を行う。熱処理により、SiC基板301とドーパ
ント元素がイオン注入されたSiとGeの混合物層92
が反応し、Si1-x-y x Gey 層394が形成され
る。Si1-x-y x Gey 層394は高濃度に不純物が
ドーピングされているため、オーミック接触抵抗を低減
することができる。
As shown in FIG. 45A, the SiC substrate 3
After depositing a mixture layer 391 of Si and Ge in a layer on 01, a dopant element is ion-implanted. Then, FIG.
After depositing the cap layer 393 as shown in FIG. By the heat treatment, the SiC substrate 301 and the mixture layer 92 of Si and Ge into which the dopant element is ion-implanted.
React to form a Si 1-xy C x Ge y layer 394. Since the Si 1-xy C x Ge y layer 394 is heavily doped with impurities, ohmic contact resistance can be reduced.

【0127】なお、以上説明した第16〜第26の実施
形態において、熱処理はAr等の不活性ガス雰囲気中に
おいて500℃〜1000℃、好ましくは700℃〜9
00℃で行うことが好ましい。
In the sixteenth to twenty-sixth embodiments described above, the heat treatment is performed at 500 ° C. to 1000 ° C., preferably 700 ° C. to 9 ° C. in an atmosphere of an inert gas such as Ar.
It is preferably performed at 00 ° C.

【0128】(第27実施形態)図46は、本実施形態
に係るショットキーダイオードの構成例を示した断面図
である。本実施形態は、ショットキー電極の周囲にSi
C基板とは逆の導電型のガードリングを設けたときに、
ガードリングと電極との間で十分に低抵抗なオーミック
接触ができるようにしたものである。
(Twenty-Seventh Embodiment) FIG. 46 is a sectional view showing a configuration example of a Schottky diode according to the present embodiment. In the present embodiment, the Si around the Schottky electrode
When a guard ring of the opposite conductivity type to the C substrate is provided,
A sufficiently low ohmic contact is made between the guard ring and the electrode.

【0129】図46において、401はSiC基板、4
02はSiCエピタキシャル成長層、403はガードリ
ングとなるドーピング層、404は裏面電極、405は
表面処理層(不純物がドーピングされたSi1-x-y x
Gey 層)、406は表面電極である。
In FIG. 46, reference numeral 401 denotes an SiC substrate,
02 is a SiC epitaxial growth layer, 403 is a doping layer serving as a guard ring, 404 is a back electrode, and 405 is a surface treatment layer (Si 1-xy C x doped with impurities).
Ge y layer), 406 is a surface electrode.

【0130】n型SiC基板401に、ライトドープの
n型SiCエピタキシャル成長層402(厚さ10μ
m)を形成した基板を準備した。SiCはいわゆる4H
タイプの構造を有しており、エピタキシャル成長させた
面の方位は(001)面のいわゆるSi面である。
A lightly doped n-type SiC epitaxial growth layer 402 (having a thickness of 10 μm) is formed on an n-type SiC substrate 401.
A substrate on which m) was formed was prepared. SiC is what is called 4H
And the orientation of the epitaxially grown surface is the so-called Si surface of the (001) plane.

【0131】上記基板に対して、洗浄処理を行った後、
酸素雰囲気中1200℃で酸化膜を形成した。その後、
常圧CVDによりさらにシリコン酸化膜を形成し、トー
タル1μmの酸化膜とした。続いて、この酸化膜をパタ
ーニングして所定位置に酸化膜のないパターンを形成し
た。この酸化膜が形成された基板に対して、1000℃
でボロンイオンを1019cm-3イオン注入した。続い
て、1500℃でアニールを行い、ドープしたボロンを
活性化させ、酸化膜のない部分にp型のドーピング層4
03を形成した。裏面の酸化膜を除去した後、裏面電極
404としてNiを1μm蒸着し、さらに950℃でア
ニールして裏面において基板とのオーミック性を確保し
た。
After performing a cleaning process on the substrate,
An oxide film was formed at 1200 ° C. in an oxygen atmosphere. afterwards,
A silicon oxide film was further formed by normal pressure CVD to obtain an oxide film having a total thickness of 1 μm. Subsequently, the oxide film was patterned to form a pattern without an oxide film at a predetermined position. 1000 ° C. with respect to the substrate on which the oxide film is formed.
Then, boron ions were implanted at 10 19 cm −3 . Subsequently, annealing is performed at 1500 ° C. to activate the doped boron, and a p-type doping layer 4 is formed in a portion having no oxide film.
03 was formed. After removing the oxide film on the back surface, Ni was vapor-deposited at 1 μm as the back surface electrode 404 and annealed at 950 ° C. to secure ohmic contact with the substrate on the back surface.

【0132】次に、酸処理でp型のドーピング層403
表面を洗浄した後、Geをイオン注入し、図46(b)
(図46(a)の拡大図)に示すように、表面処理層4
05(ボロンがドーピングされたSi1-x-y x Gey
層)を形成した。表面処理層405中にはGeが1×1
21cm-3以上の濃度で含有されている。その後、すべ
ての酸化膜を除去し、表面電極406としてTiを1μ
m蒸着してパターニングを行った。さらに、400℃で
アニールを行い、図46に示すような構造を作成した。
Next, a p-type doping layer 403 is formed by an acid treatment.
After cleaning the surface, Ge was ion-implanted, and FIG.
As shown in (enlarged view of FIG. 46A), the surface treatment layer 4
05 (boron doped Si 1-xy C x Ge y
Layer). Ge is 1 × 1 in the surface treatment layer 405.
It is contained at a concentration of 0 21 cm -3 or more. Thereafter, all oxide films were removed, and Ti was applied as
m was deposited and patterned. Further, annealing was performed at 400 ° C. to form a structure as shown in FIG.

【0133】このようにして作成した試料では、SiC
エピタキシャル成長層402と表面電極406とはショ
ットキー接触であり、ガードリングとなるp型ドーピン
グ層と表面電極406とは表面処理層405の作用によ
ってオーミック接触となっていた。オーミック接触領域
の接触抵抗は2×10-4Ωcm2 であった。これは、G
eのイオン注入により表面がアモルファス状態となり、
400℃程度の低温アニールでも良好なオーミック性が
得られたためである。
In the sample prepared in this manner, SiC
The epitaxial growth layer 402 and the surface electrode 406 were in Schottky contact, and the p-type doping layer serving as a guard ring and the surface electrode 406 were in ohmic contact due to the action of the surface treatment layer 405. The contact resistance in the ohmic contact region was 2 × 10 −4 Ωcm 2 . This is G
The surface becomes amorphous by ion implantation of e,
This is because good ohmic properties were obtained even with low-temperature annealing at about 400 ° C.

【0134】なお、ボロンのイオン注入前に、基板の露
出表面を再度酸化して50nm程度の薄い酸化膜を形成
する、或いは基板表面にGeを蒸着して薄い層を形成
し、その後上記と同様にしてGeのイオン注入を行った
試料も作成した。この場合、接触抵抗は1×10-4Ωc
2 であり、さらにオーミック性が改善された。
Before the ion implantation of boron, the exposed surface of the substrate is oxidized again to form a thin oxide film of about 50 nm, or Ge is deposited on the surface of the substrate to form a thin layer. Then, a sample in which Ge ions were implanted was also prepared. In this case, the contact resistance is 1 × 10 −4 Ωc
m 2 , and the ohmic properties were further improved.

【0135】また、SiC基板401としてp型のSi
Cを用い、ガードリングにn型ドーピング層を用いた試
料も作成した。表面処理層405にはGe或いはSiを
イオン注入したものを用いた。オーミック部分での抵抗
は10-5Ωcm2 台の値であり、オーミック接触が確保
できた。Siをイオン注入したものでは、電極との間で
シリサイド化が生じ、オーミック性が得られ易くなった
ためと思われる。
Further, as the SiC substrate 401, a p-type Si
Using C, a sample using an n-type doping layer for the guard ring was also prepared. As the surface treatment layer 405, a material obtained by ion implantation of Ge or Si was used. The resistance at the ohmic portion was a value on the order of 10 −5 Ωcm 2 , and an ohmic contact could be secured. It is considered that in the case where Si was ion-implanted, silicidation was caused between the electrode and the electrode, and the ohmic property was easily obtained.

【0136】(第28実施形態)図47は、本発明の第
28の実施形態に係るショットキーバリアダイオードの
構成例を示した断面図である。
(Twenty-eighth Embodiment) FIG. 47 is a sectional view showing a configuration example of a Schottky barrier diode according to a twenty-eighth embodiment of the present invention.

【0137】n型SiC基板500上にn型SiCエピ
タキシャル層501が形成され、SiCエピタキシャル
層501上の所定の領域にはp型SiC層502が形成
されており、p型SiC層502に挟まれたSiCエピ
タキシャル層501上にはショットキー電極503が形
成されている。p型SiC層502とショットキー電極
503の表面はポリシリコン504で覆われ、またn型
SiC基板500裏面上にはオーミック電極505が形
成されている。
An n-type SiC epitaxial layer 501 is formed on an n-type SiC substrate 500, and a p-type SiC layer 502 is formed in a predetermined region on the SiC epitaxial layer 501, and is sandwiched between the p-type SiC layers 502. A Schottky electrode 503 is formed on the SiC epitaxial layer 501. The surfaces of p-type SiC layer 502 and Schottky electrode 503 are covered with polysilicon 504, and ohmic electrode 505 is formed on the back surface of n-type SiC substrate 500.

【0138】SiCエピタキシャル層501中には所定
の濃度の水素が含まれている。SiCはアクセプタ準位
及びドナー準位が深く、非ドーパント不純物の作る深い
準位にキャリアがトラップされることが多く、素子特性
が低下するという問題がある。水素を含有させることに
よって非ドーパント不純物の作る深い準位を補償するこ
とができ、キャリア濃度及びキャリア移動度が上昇し、
ショットキーバリアダイオードの電気的特性の向上をは
かることができる。
The SiC epitaxial layer 501 contains a predetermined concentration of hydrogen. SiC has a problem that the acceptor level and the donor level are deep, and carriers are often trapped in a deep level formed by a non-dopant impurity, resulting in deterioration of device characteristics. By including hydrogen, it is possible to compensate for the deep level created by the non-dopant impurity, and the carrier concentration and the carrier mobility are increased,
The electrical characteristics of the Schottky barrier diode can be improved.

【0139】また、p型SiC層502にも水素が含ま
れていれば、残留ドナーを不活性化する効果も得られる
ため、さらにp型SiCのキャリア濃度が上昇し、リー
ク電流を低減させることもできる。
Further, if hydrogen is also contained in the p-type SiC layer 502, an effect of inactivating the residual donor can be obtained, so that the carrier concentration of the p-type SiC is further increased to reduce the leak current. Can also.

【0140】水素が含まれたSiCは、表面にドーパン
トイオンと水素イオンとを同時或いは別々にイオン注入
するか、或いは結晶成長時に水素を混合させることによ
って作製することができる。水素濃度は、1×1018
-3以下であることが好ましく、また1×1014cm-3
以上であることが好ましい。
SiC containing hydrogen can be produced by simultaneously or separately ion-implanting dopant ions and hydrogen ions into the surface, or by mixing hydrogen during crystal growth. Hydrogen concentration is 1 × 10 18 c
m −3 or less, and 1 × 10 14 cm −3
It is preferable that it is above.

【0141】(第29実施形態)図48は、本発明の第
29の実施形態に係るショットキーバリアダイオードの
構成例を示した断面図である。
(Twenty-ninth Embodiment) FIG. 48 is a sectional view showing a configuration example of a Schottky barrier diode according to a twenty-ninth embodiment of the present invention.

【0142】n型SiC基板510上にn型SiCエピ
タキシャル層511が形成され、SiCエピタキシャル
層511上の所定の領域にはシリコン酸化膜512が形
成されている。シリコン酸化膜512が形成されたSi
Cエピタキシャル層511の上部はショットキー電極5
13で覆われ、またn型SiC基板510裏面上にはオ
ーミック電極514が形成されている。
An n-type SiC epitaxial layer 511 is formed on n-type SiC substrate 510, and a silicon oxide film 512 is formed in a predetermined region on SiC epitaxial layer 511. Si on which a silicon oxide film 512 is formed
The upper part of the C epitaxial layer 511 is the Schottky electrode 5
13 and an ohmic electrode 514 is formed on the back surface of the n-type SiC substrate 510.

【0143】n型SiC基板510及びSiCエピタキ
シャル層511中には所定の濃度の酸素が含まれてい
る。SiCは空孔等に起因する結晶欠陥が多く、酸素を
含有させることによって欠陥を緩和させることができ、
キャリア濃度及びキャリア移動度が上昇し、ショットキ
ーバリアダイオードの電気的特性の向上をはかることが
できる。
A predetermined concentration of oxygen is contained in the n-type SiC substrate 510 and the SiC epitaxial layer 511. SiC has many crystal defects caused by vacancies and the like, and the defect can be relaxed by containing oxygen.
The carrier concentration and the carrier mobility increase, and the electrical characteristics of the Schottky barrier diode can be improved.

【0144】酸素が含まれたSiCは、表面にドーパン
トイオンと酸素イオンとを同時或いは別々にイオン注入
するか、或いは結晶成長時に酸素を混合させることによ
って作製することができる。酸素濃度は、1×1018
-3以下であることが好ましく、また1×1014cm-3
以上であることが好ましい。
The SiC containing oxygen can be produced by simultaneously or separately implanting dopant ions and oxygen ions on the surface, or by mixing oxygen during crystal growth. Oxygen concentration is 1 × 10 18 c
m −3 or less, and 1 × 10 14 cm −3
It is preferable that it is above.

【0145】なお、上記第28及び29の実施形態では
ショットキーバリアダイオードを例に説明したが、Si
Cを用いた整流素子やスイッチング素子など、他のSi
C半導体素子にも適用可能である。
In the twenty-eighth and twenty-ninth embodiments, the Schottky barrier diode has been described as an example.
Other Si such as rectifiers and switching elements using C
It is also applicable to C semiconductor devices.

【0146】また、上記各実施形態で示したSiCに
は、2H,4H,6H,3C等全ての結晶構造をもつS
iCがあてはまる。
The SiC shown in each of the above embodiments has an SC having all crystal structures such as 2H, 4H, 6H, and 3C.
iC applies.

【0147】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではな
く、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して
実施することが可能である。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0148】[0148]

【発明の効果】本発明によれば、SiCを用いた半導体
装置において、電極領域を所定の構造にすることによっ
て低抵抗化をはかることができる。また、SiCに酸素
や水素を含有させることによって、キャリア濃度やキャ
リア移動度の低下を抑制することができる。よって、本
発明によれば、高性能の半導体装置を得ることが可能と
なる。
According to the present invention, in a semiconductor device using SiC, the resistance can be reduced by forming the electrode region into a predetermined structure. Further, by including oxygen or hydrogen in SiC, it is possible to suppress a decrease in carrier concentration or carrier mobility. Therefore, according to the present invention, a high-performance semiconductor device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る構成の一例を示
した図。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係る構成の他の例を
示した図。
FIG. 2 is a diagram showing another example of the configuration according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態に係る構成の一例を示
した図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態に係る構成の一例を示
した図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a configuration according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態に係る製造工程の一例
を示した図。
FIG. 5 is a view showing an example of a manufacturing process according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施形態に係る製造工程の他の
例を示した図。
FIG. 6 is a view showing another example of the manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態に係る製造工程の他の
例を示した図。
FIG. 7 is a view showing another example of the manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施形態に係る製造工程の一例
を示した図。
FIG. 8 is a view showing an example of a manufacturing process according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施形態に係る構成の一例を示
した図。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a configuration according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施形態に係る製造工程の一
例を示した図。
FIG. 10 is a view showing an example of a manufacturing process according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第6の実施形態に係る構成の一例を
示した図。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a configuration according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第6の実施形態に係る製造工程の一
例を示した図。
FIG. 12 is a view showing an example of a manufacturing process according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第6の実施形態に係る構成の他の例
を示した図。
FIG. 13 is a diagram showing another example of the configuration according to the sixth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第7の実施形態に係る構成の一例を
示した図。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a configuration according to a seventh embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7の実施形態に係る製造工程の一
例を示した図。
FIG. 15 is a view showing an example of a manufacturing process according to a seventh embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第8の実施形態に係る構成の一例を
示した図。
FIG. 16 is a diagram showing an example of a configuration according to an eighth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第8の実施形態に係る製造工程の一
例を示した図。
FIG. 17 is a view showing an example of the manufacturing process according to the eighth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第8の実施形態に係る構成の他の例
を示した図。
FIG. 18 is a diagram showing another example of the configuration according to the eighth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第9の実施形態に係る構成の一例を
示した図。
FIG. 19 is a diagram showing an example of a configuration according to a ninth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第9の実施形態に係る製造工程の一
例を示した図。
FIG. 20 is a view showing an example of a manufacturing process according to a ninth embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第10の実施形態に係る構成の一例
を示した図。
FIG. 21 is a diagram showing an example of a configuration according to a tenth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第10の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 22 is a view showing an example of the manufacturing process according to the tenth embodiment of the present invention.

【図23】本発明の第10の実施形態に係る構成の他の
例を示した図。
FIG. 23 is a view showing another example of the configuration according to the tenth embodiment of the present invention.

【図24】本発明の第10の実施形態に係る製造工程の
他の例を示した図。
FIG. 24 is a view showing another example of the manufacturing process according to the tenth embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第11の実施形態に係る構成の一例
を示した図。
FIG. 25 is a diagram showing an example of a configuration according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図26】本発明の第11の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 26 is a view showing an example of the manufacturing process according to the eleventh embodiment of the present invention.

【図27】本発明の第12の実施形態に係る構成の一例
を示した図。
FIG. 27 is a diagram showing an example of a configuration according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図28】本発明の第13の実施形態に係る構成の一例
を示した図。
FIG. 28 is a diagram showing an example of a configuration according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図29】本発明の第14の実施形態に係る構成の一例
を示した図。
FIG. 29 is a diagram showing an example of a configuration according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図30】本発明の第15の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 30 is a view showing an example of the manufacturing process according to the fifteenth embodiment of the present invention.

【図31】本発明の第16の実施形態に係る構成の一例
を示した図。
FIG. 31 is a view showing an example of a configuration according to a sixteenth embodiment of the present invention.

【図32】本発明の第16の実施形態に係る構成の他の
例を示した図。
FIG. 32 is a view showing another example of the configuration according to the sixteenth embodiment of the present invention.

【図33】本発明の第16の実施形態に係る構成の他の
例を示した図。
FIG. 33 is a view showing another example of the configuration according to the sixteenth embodiment of the present invention.

【図34】本発明の第17の実施形態に係る構成の一例
を示した図。
FIG. 34 is a view showing an example of a configuration according to a seventeenth embodiment of the present invention.

【図35】本発明の第18の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 35 is a view showing an example of the manufacturing process according to the eighteenth embodiment of the present invention.

【図36】本発明の第18の実施形態に係る製造工程の
他の例を示した図。
FIG. 36 is a view showing another example of the manufacturing process according to the eighteenth embodiment of the present invention.

【図37】本発明の第18の実施形態に係る製造工程の
他の例を示した図。
FIG. 37 is a view showing another example of the manufacturing process according to the eighteenth embodiment of the present invention;

【図38】本発明の第19の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 38 is a view showing an example of the manufacturing process according to the nineteenth embodiment of the present invention.

【図39】本発明の第20の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 39 is a view showing an example of the manufacturing process according to the twentieth embodiment of the present invention.

【図40】本発明の第21の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 40 is a view showing an example of the manufacturing process according to the twenty-first embodiment of the present invention.

【図41】本発明の第22の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 41 is a view showing an example of the manufacturing process according to the twenty-second embodiment of the present invention.

【図42】本発明の第23の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 42 is a view showing an example of the manufacturing process according to the twenty-third embodiment of the present invention.

【図43】本発明の第24の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 43 is a view showing an example of the manufacturing process according to the twenty-fourth embodiment of the present invention.

【図44】本発明の第25の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 44 is a view showing an example of the manufacturing process according to the twenty-fifth embodiment of the present invention.

【図45】本発明の第26の実施形態に係る製造工程の
一例を示した図。
FIG. 45 is a view showing an example of the manufacturing process according to the twenty-sixth embodiment of the present invention.

【図46】本発明の第27の実施形態に係る構成の一例
を示した図。
FIG. 46 is a view showing an example of a configuration according to a twenty-seventh embodiment of the present invention.

【図47】本発明の第28実施形態に係る構成の一例を
示した図。
FIG. 47 is a view showing an example of a configuration according to a twenty-eighth embodiment of the present invention.

【図48】本発明の第28実施形態に係る構成の他の例
を示した図。
FIG. 48 is a view showing another example of the configuration according to the twenty-eighth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、130、140…SiC基板 102…Six 1-x 層 103、112…金属層 104、121、131、141…第1元素層 105、122、132、142…第1元素炭化物層 106…ポリSi層 107…ドープトポリSi層 108、111、155、165…アモルファス領域 109…ポリSiC層 110…ドープトポリSi層 113…炭化物層 120…ポリSiC層 123、143…第2元素層 124、134、144…第2元素珪化物層 125…第1元素、第2元素、第1元素炭化物、第2元
素珪化物の混在層 126、136…第1元素、第2元素の混在層 127、137、154、163…キャップ層 133…第2元素窒化物層 135…第1元素、第2元素窒化物、第1元素炭化物、
第2元素珪化物の混在層 145、152、162…第3元素高濃度層 146、166…第3元素層 151…第1元素、第2元素、第3元素、第1元素炭化
物、第2元素珪化物の混在層 153…第1元素、第2元素、第3元素の混在層 161…第3元素、第4元素、第4元素炭化物、第4元
素珪化物の混在層 167…第4元素層 201、222…SiC−IGBT 202、215、223…配線材 203…Alワイヤ 210…SiC−SBD 211、251…SiC基板 212…SiCエピタキシャル層 213…ショットキー電極 214…オーミック電極 221…SiC−SBD 224…金属層 225、226…電極 252…SiO2 膜 253、254…電極材 255…電極 301…SiC基板 302、322、333、336、343、346、3
54、364、374、383、394…Si1-x-y
x Gey 層 303、323、332、335、342、345、3
53…キャップ層 304、334、344…Ge層 321…Si1-x-y x Gey 堆積層 331、341、351、362、372、392…イ
オン注入領域 352、381、391…混合物層 361、371…ポリSi堆積層 363、373…電極 382…キャップ層、393 401…SiC基板 402…SiCエピタキシャル成長層 403…ドーピング層 404…裏面電極 405…表面処理層(Si1-x-y x Gey 層) 406…表面電極 500、510…n型SiC基板 501、511…n型SiCエピタキシャル層 502…p型SiC層 503、513…ショットキー電極 504…ポリシリコン層 505、514…オーミック電極 512…シリコン酸化膜
101,130,140 ... SiC substrate 102 ... Si x C 1-x layer 103, 112 ... metal layer 104,121,131,141 ... first element layer 105,122,132,142 ... first element carbide layer 106 ... Poly Si layer 107: doped poly Si layer 108, 111, 155, 165: amorphous region 109: poly SiC layer 110: doped poly Si layer 113: carbide layer 120: poly SiC layer 123, 143: second element layer 124, 134, 144 ... second element silicide layer 125 ... mixed layer of first element, second element, first element carbide, and second element silicide 126, 136 ... mixed layer of first element and second element 127, 137, 154, 163: cap layer 133: second element nitride layer 135: first element, second element nitride, first element carbide,
Mixed layer of second element silicide 145, 152, 162 Third element high concentration layer 146, 166 Third element layer 151 First element, second element, third element, first element carbide, second element Mixed layer of silicide 153 ... Mixed layer of first element, second element, third element 161 ... Mixed layer of third element, fourth element, fourth element carbide, fourth element silicide 167 ... Fourth element layer 201, 222: SiC-IGBT 202, 215, 223: Wiring material 203: Al wire 210: SiC-SBD 211, 251: SiC substrate 212: SiC epitaxial layer 213: Schottky electrode 214: Ohmic electrode 221: SiC-SBD 224 ... metal layer 225, 226 ... electrode 252 ... SiO 2 film 253 and 254 ... electrode member 255 ... electrode 301 ... SiC substrate 302,322,333,336 343,346,3
54, 364, 374, 383, 394 ... Si 1-xy C
x Ge y layer 303,323,332,335,342,345,3
53 ... cap layer 304,334,344 ... Ge layer 321 ... Si 1-xy C x Ge y deposited layer 331,341,351,362,372,392 ... ion implanted region 352,381,391 ... mixture layer 361, 371 ... poly-Si deposition layer 363,373 ... electrodes 382 ... cap layer, 393 401 ... SiC substrate 402 ... SiC epitaxial growth layer 403 ... doping layer 404 ... rear electrode 405 surface treatment layer (Si 1-xy C x Ge y layer) 406 ... Surface electrodes 500, 510 ... n-type SiC substrate 501, 511 ... n-type SiC epitaxial layer 502 ... p-type SiC layer 503, 513 ... Schottky electrode 504 ... polysilicon layer 505, 514 ... ohmic electrode 512 ... silicon oxide film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝川 修 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 今井 聖支 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 藤本 英俊 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 4M104 AA03 AA07 BB01 BB02 BB04 BB05 BB06 BB07 BB09 BB14 BB16 BB17 BB18 BB20 BB21 BB24 BB25 BB26 BB27 BB34 BB37 BB38 BB40 CC01 DD35 DD78 DD91 GG03 HH15 HH20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Osamu Takikawa, Inventor: Okamu Toshiba-cho, Kochi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture 1 Toshiba R & D Center Co., Ltd. (72) Inventor: Seiji Imai Komukai, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 Toshiba-cho, Toshiba R & D Center (72) Inventor Hidetoshi Fujimoto No. 1, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term (reference) 4M104 AA03 AA07 BB01 BB02 BB04 BB05 BB06 BB07 BB09 BB14 BB16 BB17 BB18 BB20 BB21 BB24 BB25 BB26 BB27 BB34 BB37 BB38 BB40 CC01 DD35 DD78 DD91 GG03 HH15 HH20

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】SiC領域とこのSiC領域上に形成され
た電極領域とを有する半導体装置であって、前記電極領
域はx>0.5であるSix 1-x 層を含んで構成され
ていることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region includes a Si x C 1-x layer where x> 0.5. A semiconductor device characterized in that:
【請求項2】SiC領域とこのSiC領域上に形成され
た電極領域とを有する半導体装置であって、前記電極領
域はx>0.5であるSix 1-x 層及び炭化物生成エ
ンタルピーが負の値を持つ第1の元素の炭化物からなる
層を含んで構成されていることを特徴とする半導体装
置。
2. A semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region has a Si x C 1 -x layer with x> 0.5 and a carbide enthalpy of formation. A semiconductor device including a layer made of a carbide of a first element having a negative value.
【請求項3】SiC領域とこのSiC領域上に形成され
た電極領域とを有する半導体装置であって、前記電極領
域は不純物がドーピングされたSiC層を含んで構成さ
れていることを特徴とする半導体装置。
3. A semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region includes a SiC layer doped with an impurity. Semiconductor device.
【請求項4】SiC領域とこのSiC領域上に形成され
た電極領域とを有する半導体装置であって、前記電極領
域は、炭化物生成エンタルピーが負の値を持つ第1の元
素の炭化物からなる層及び珪化物生成エンタルピーが負
の値を持つ第2の元素の珪化物からなる層を含んで構成
されている、或いは、炭化物生成エンタルピーが負の値
を持つ第1の元素の炭化物の領域及び珪化物生成エンタ
ルピーが負の値を持つ第2の元素の珪化物の領域が混在
した層を含んで構成されていることを特徴とする半導体
装置。
4. A semiconductor device having a SiC region and an electrode region formed on the SiC region, wherein the electrode region is a layer made of a first element carbide having a negative enthalpy of carbide formation. And a layer of silicide of a second element having a negative value of enthalpy of silicide formation, or a region of carbide of a first element having a negative value of enthalpy of carbide formation and silicidation. A semiconductor device comprising a layer in which a region of silicide of a second element having a negative enthalpy of formation is mixed.
【請求項5】n型SiC領域とこのn型SiC領域上に
形成された電極領域とを有する半導体装置であって、前
記電極領域は、炭化物生成エンタルピーが負の値を持つ
第1の元素の炭化物からなる層、珪化物生成エンタルピ
ーが負の値を持つ第2の元素の珪化物からなる層及び第
2の元素の窒化物からなる層を含んで構成されている、
或いは、炭化物生成エンタルピーが負の値を持つ第1の
元素の炭化物の領域、珪化物生成エンタルピーが負の値
を持つ第2の元素の珪化物の領域及び第2の元素の窒化
物の領域が混在した層を含んで構成されていることを特
徴とする半導体装置。
5. A semiconductor device having an n-type SiC region and an electrode region formed on the n-type SiC region, wherein the electrode region is formed of a first element having a negative enthalpy of carbide formation. A layer composed of a carbide, a layer composed of a silicide of the second element having a silicide formation enthalpy of a negative value, and a layer composed of a nitride of the second element.
Alternatively, the region of the carbide of the first element having a negative value of the enthalpy of carbide formation, the region of the silicide of the second element having the negative value of enthalpy of silicide formation, and the region of the nitride of the second element have a negative value. A semiconductor device comprising a mixture of layers.
【請求項6】p型SiC領域とこのp型SiC領域上に
形成された電極領域とを有する半導体装置であって、前
記電極領域は、炭化物生成エンタルピーが負の値を持つ
第1の元素の炭化物からなる層、珪化物生成エンタルピ
ーが負の値を持つ第2の元素の珪化物からなる層及び2
族又は3族の第3の元素を含む層を含んで構成されてい
る、或いは、炭化物生成エンタルピーが負の値を持つ第
1の元素の炭化物の領域及び珪化物生成エンタルピーが
負の値を持つ第2の元素の珪化物の領域が混在した層並
びに2族又は3族の第3の元素を含む層を含んで構成さ
れていることを特徴とする半導体装置。
6. A semiconductor device having a p-type SiC region and an electrode region formed on the p-type SiC region, wherein the electrode region is formed of a first element having a negative enthalpy of carbide formation. A layer made of carbide, a layer made of silicide of the second element having a negative enthalpy of silicide formation, and 2
Or a layer of a first element having a negative value of the enthalpy of carbide formation and a enthalpy of formation of the silicide having a negative value, A semiconductor device including a layer in which a region of a silicide of a second element is mixed and a layer containing a third element belonging to Group 2 or Group 3.
【請求項7】p型SiC領域とこのp型SiC領域上に
形成された電極領域とを有する半導体装置であって、前
記電極領域は、炭化物生成エンタルピー及び珪化物生成
エンタルピーが負の値を持つ第4の元素の炭化物からな
る層、第4の元素の珪化物からなる層及び2族又は3族
の第3の元素を含む層を含んで構成されている、或い
は、炭化物生成エンタルピー及び珪化物生成エンタルピ
ーが負の値を持つ第4の元素の炭化物の領域及び第4の
元素の珪化物の領域が混在した層並びに2族又は3族の
第3の元素を含む層を含んで構成されていることを特徴
とする半導体装置。
7. A semiconductor device having a p-type SiC region and an electrode region formed on the p-type SiC region, wherein the electrode region has a negative value for enthalpy for generating carbide and a value for enthalpy for generating silicide. A layer composed of a carbide of the fourth element, a layer composed of a silicide of the fourth element, and a layer containing a third element of Group 2 or 3; or a carbide-forming enthalpy and silicide It includes a layer in which a region of a carbide of the fourth element and a region of a silicide of the fourth element having a negative value of the formation enthalpy are mixed, and a layer containing a third element of Group 2 or Group 3. A semiconductor device.
【請求項8】SiC領域とこのSiC領域上に形成され
た電極部とこの電極部上に形成された配線部とを有する
半導体装置であって、前記配線部に用いる材料は所定の
金属に珪素及び炭素が含有されたものであることを特徴
とする半導体装置。
8. A semiconductor device having an SiC region, an electrode portion formed on the SiC region, and a wiring portion formed on the electrode portion, wherein a material used for the wiring portion is a predetermined metal such as silicon. And a semiconductor device containing carbon.
【請求項9】前記所定の金属には該金属に対する固溶限
界以上の濃度で珪素及び炭素が含有されていることを特
徴とする請求項8に記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 8, wherein said predetermined metal contains silicon and carbon at a concentration higher than a solid solution limit for said metal.
【請求項10】SiC領域とこのSiC領域上に形成さ
れた電極領域とを有する半導体装置であって、前記電極
領域はGe濃度が1021cm-3以上であるSi1-x-y
x Gey 層を含んで構成されていることを特徴とする半
導体装置。
10. A semiconductor device having a SiC region and the electrode region formed on the SiC region, the electrode region is Ge concentration 10 21 cm -3 or more Si 1-xy C
wherein a that is configured to include a x Ge y layer.
【請求項11】第1導電型のSiC領域と、この第1導
電型のSiC領域にショットキー接合された電極部と、
この電極部の外周部に対応する領域において該電極部と
前記第1導電型のSiC領域とに挟まれた第2導電型の
SiC領域とを有する半導体装置であって、前記電極部
と前記第2導電型のSiC領域の境界部にGe濃度が1
21cm-3以上のSi1-x-y x Gey 層が形成されて
いることを特徴とする半導体装置。
11. A first conductivity type SiC region, an electrode portion Schottky-bonded to the first conductivity type SiC region,
A semiconductor device having a second conductivity type SiC region sandwiched between the electrode portion and the first conductivity type SiC region in a region corresponding to an outer peripheral portion of the electrode portion; The Ge concentration is 1 at the boundary between the two conductivity type SiC regions.
A semiconductor device, wherein a Si 1-xy C x Ge y layer of 0 21 cm −3 or more is formed.
【請求項12】酸素或いは1×1018cm-3以下の水素
を含有するSiC領域を有することを特徴とする半導体
装置。
12. A semiconductor device having an SiC region containing oxygen or hydrogen of 1 × 10 18 cm −3 or less.
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