JP2003510817A - 炭化珪素からなる半導体装置とその製造方法 - Google Patents
炭化珪素からなる半導体装置とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
ショットキ接合とオーミック接合とを備えた炭化珪素からなる半導体装置において、ｎ形ＳｉＣからなる第一の半導体領域（１０１）と、ｐ形ＳｉＣからなる第二の半導体領域（２０１）とを備え、これらが各々ショットキ接合（１１０）及びｐ形のオーミック接合（１２０）によって電気的に接触している。両接合層はニッケル・アルミニウム材からなる。これによりショットキ接合特性を低下させることなく、両接合層を一緒に化成処理できる。
Description
【０００１】
本発明は、炭化珪素（ＳｉＣ）の互いに逆導電形の半導体領域にショットキ接
合とオーミック接合を設けた炭化珪素かなる半導体装置に関する。更に、本発明
はこのような半導体装置の製造方法に関する。
合とオーミック接合を設けた炭化珪素かなる半導体装置に関する。更に、本発明
はこのような半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
米国特許第４６４１１７４号明細書から、ショットキ接合とオーミック接合と
を備えた半導体装置は公知である。ここには、複数のショットキダイオードと複
数のｐｎ接合ダイオードを単一の半導体基板に交互に配置し、互いに並列に接続
した所謂ピンチ整流ダイオードが記載されている。この装置は、ｐｎ形ダイオー
ドの空乏層がショットキダイオードの通電領域を閉塞し、これによりショットキ
ダイオードの阻止能力を改善するので阻止特性が優れている。ショットキダイオ
ードとｐｎ形ダイオードを交互に同一の表面に配置しているから、一方では強ｐ
形の半導体領域にオーミック特性を、他方では弱ｎ形半導体領域にショットキ特
性を備えた接合が必要となる。珪素からなる半導体領域に対してアルミニウムが
この点に関する好適な接合材として挙げられている。これに対し、炭化珪素に対
して好適な接合材は挙げられていない。
を備えた半導体装置は公知である。ここには、複数のショットキダイオードと複
数のｐｎ接合ダイオードを単一の半導体基板に交互に配置し、互いに並列に接続
した所謂ピンチ整流ダイオードが記載されている。この装置は、ｐｎ形ダイオー
ドの空乏層がショットキダイオードの通電領域を閉塞し、これによりショットキ
ダイオードの阻止能力を改善するので阻止特性が優れている。ショットキダイオ
ードとｐｎ形ダイオードを交互に同一の表面に配置しているから、一方では強ｐ
形の半導体領域にオーミック特性を、他方では弱ｎ形半導体領域にショットキ特
性を備えた接合が必要となる。珪素からなる半導体領域に対してアルミニウムが
この点に関する好適な接合材として挙げられている。これに対し、炭化珪素に対
して好適な接合材は挙げられていない。
【０００３】
米国特許第５８９５２６０号明細書は、ｎ形ＳｉＣにショットキダイオードを
作る方法を開示している。ＳｉＣ半導体領域の第一の表面は先ず誘電性フィルム
で覆われる。次にＳｉＣ半導体領域の第二の表面に裏面電極がニッケル（Ｎｉ）
層の形で設けられ、９５０℃の温度で化成処理される。次に露出した、第一の表
面に達する接合窓の内部にショットキ金属膜が形成される。ショットキ接合用の
金属として、詳しくは特定されていないＴｉ／ＡｌやＮｉ／Ａｌが使用される。
上述の半導体装置はピンチダイオードではなく、単なるショットキダイオードな
ので、ｐ形のＳｉＣ半導体領域上のオーミック接合には触れていない。
作る方法を開示している。ＳｉＣ半導体領域の第一の表面は先ず誘電性フィルム
で覆われる。次にＳｉＣ半導体領域の第二の表面に裏面電極がニッケル（Ｎｉ）
層の形で設けられ、９５０℃の温度で化成処理される。次に露出した、第一の表
面に達する接合窓の内部にショットキ金属膜が形成される。ショットキ接合用の
金属として、詳しくは特定されていないＴｉ／ＡｌやＮｉ／Ａｌが使用される。
上述の半導体装置はピンチダイオードではなく、単なるショットキダイオードな
ので、ｐ形のＳｉＣ半導体領域上のオーミック接合には触れていない。
【０００４】
更に、米国特許第５２７０２５２号並びに第５４７１０７２号明細書にも各々
ｎ形のβ−ＳｉＣ上に形成したショットキダイオードが開示されている。このシ
ョットキ接合のベース金属として白金（Ｐｔ）が使われている。オーミック接合
はチタン／金（Ｔｉ／Ａｕ）層構造で形成され、ショットキ接合を設ける前に約
７５０℃で化成処理される。ショットキ接合とオーミック接合はその場合各々ｎ
形ＳｉＣに接触している。
ｎ形のβ−ＳｉＣ上に形成したショットキダイオードが開示されている。このシ
ョットキ接合のベース金属として白金（Ｐｔ）が使われている。オーミック接合
はチタン／金（Ｔｉ／Ａｕ）層構造で形成され、ショットキ接合を設ける前に約
７５０℃で化成処理される。ショットキ接合とオーミック接合はその場合各々ｎ
形ＳｉＣに接触している。
【０００５】
ヨーロッパ特許出願公開第０３８０３４０号明細書は、ｎ形α−ＳｉＣ内に形
成したショットキダイオードを開示している。この場合も、ショットキ金属膜の
主要な構成成分として白金（Ｐｔ）を使用している。ニッケル（Ｎｉ）層はオー
ミック金属膜として裏面に設けられ、ショットキ接合を形成する前に約１０００
℃で化成処理される。この場合も、ショットキ接合とオーミック接合は各々ｎ形
ＳｉＣに接触している。
成したショットキダイオードを開示している。この場合も、ショットキ金属膜の
主要な構成成分として白金（Ｐｔ）を使用している。ニッケル（Ｎｉ）層はオー
ミック金属膜として裏面に設けられ、ショットキ接合を形成する前に約１０００
℃で化成処理される。この場合も、ショットキ接合とオーミック接合は各々ｎ形
ＳｉＣに接触している。
【０００６】
米国特許第５９２９５２３号明細書からは、ｎ形炭化珪素上に設けた、オスミ
ウム（Ｏｓ）からなるショットキ接合が公知である。ショットキ接合を形成する
前に裏面にオーミック接合が作られる。ショットキ接合に対しては、先ず幾つか
の珪素の単層を表面にスパッタにより形成するプロセス工程を含む特殊な製造方
法が必要である。このようにして作ったショットキ接合は、非常に温度安定性が
ある。しかしながら、オスミウムは希土類元素に属する元素であり、入手が困難
で、高価である。
ウム（Ｏｓ）からなるショットキ接合が公知である。ショットキ接合を形成する
前に裏面にオーミック接合が作られる。ショットキ接合に対しては、先ず幾つか
の珪素の単層を表面にスパッタにより形成するプロセス工程を含む特殊な製造方
法が必要である。このようにして作ったショットキ接合は、非常に温度安定性が
ある。しかしながら、オスミウムは希土類元素に属する元素であり、入手が困難
で、高価である。
【０００７】
更に、学術論文「高圧ＳｉＣショットキ・バリア・ダイオードのためのガード
リング・ターミネーション（The Guard-Ring Termination for the High-Voltag
e SiC Schottky Barrier Diodes）」、ＩＥＥＣ電子デバイス・レターズ、第１
６巻、７号、１９９５年７月から、ｎ形ＳｉＣドリフト領域にショットキ接合を
備え、かつｐ形ＳｉＣからなる所謂ガードリングを備えた半導体装置が公知であ
る。このｎ形ドリフト領域とｐ形ガードリングはＡｌ／Ｔｉからなる共通のコン
タクト層を備えている。これによりガードリングはオーミック接触とされる。し
かし、このガードリングは、通常のように、阻止方向に電界を導くだけのもので
あり、順方向には明らかに少数キャリアの注入、従ってガードリングとドリフト
領域との間に形成されるｐｎ接合ダイオードの閉成を阻止しようとするものなの
で、ガードリングについては高度のオーミック接合を必要としない。ガードリン
グの低濃度のｐ形ドーピングからも、ガードリングに対するコンタクトが実際に
は真のオーミック特性を示していないと言うことを逆に推論できる。
リング・ターミネーション（The Guard-Ring Termination for the High-Voltag
e SiC Schottky Barrier Diodes）」、ＩＥＥＣ電子デバイス・レターズ、第１
６巻、７号、１９９５年７月から、ｎ形ＳｉＣドリフト領域にショットキ接合を
備え、かつｐ形ＳｉＣからなる所謂ガードリングを備えた半導体装置が公知であ
る。このｎ形ドリフト領域とｐ形ガードリングはＡｌ／Ｔｉからなる共通のコン
タクト層を備えている。これによりガードリングはオーミック接触とされる。し
かし、このガードリングは、通常のように、阻止方向に電界を導くだけのもので
あり、順方向には明らかに少数キャリアの注入、従ってガードリングとドリフト
領域との間に形成されるｐｎ接合ダイオードの閉成を阻止しようとするものなの
で、ガードリングについては高度のオーミック接合を必要としない。ガードリン
グの低濃度のｐ形ドーピングからも、ガードリングに対するコンタクトが実際に
は真のオーミック特性を示していないと言うことを逆に推論できる。
【０００８】
「ソリッド・ステート・エレクトロニクス（Solid-State Electronics）」、
第３９巻、１０号、１４０９〜１４２２頁のＪ．Ｂ．カサディ及びＲ．Ｗ．ジョ
ンソンのＳｉＣの記事に、ＳｉＣのショットキ接合を主題とする一節がある。こ
れによれば、従来、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、金（Ａｕ
）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、コバルト（Ｃｏ）
、アルミニウム（Ａｌ）、ハフニウム（Ｈｆ）及びパラジウム（Ｐｄ）がＳｉＣ
上のショットキ接合用に使用されてきた。これにより得られるショットキ障壁の
高さは、使用する金属による他に、炭化珪素の表面品質、析出方法、ＳｉＣの多
結晶型、導電形（ｎ又はｐ形）及びＳｉＣ表面の方位（Ｓｉ又はＣ側）に関係す
る。しかし、ショットキ接合に隣接して配置され、このショットキ接合と接触し
ているＳｉＣ半導体領域とは逆の形を持ったＳｉＣ半導体領域に設けられた付加
的なオーミック接合に関しては何ら言及していない。
第３９巻、１０号、１４０９〜１４２２頁のＪ．Ｂ．カサディ及びＲ．Ｗ．ジョ
ンソンのＳｉＣの記事に、ＳｉＣのショットキ接合を主題とする一節がある。こ
れによれば、従来、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、金（Ａｕ
）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、コバルト（Ｃｏ）
、アルミニウム（Ａｌ）、ハフニウム（Ｈｆ）及びパラジウム（Ｐｄ）がＳｉＣ
上のショットキ接合用に使用されてきた。これにより得られるショットキ障壁の
高さは、使用する金属による他に、炭化珪素の表面品質、析出方法、ＳｉＣの多
結晶型、導電形（ｎ又はｐ形）及びＳｉＣ表面の方位（Ｓｉ又はＣ側）に関係す
る。しかし、ショットキ接合に隣接して配置され、このショットキ接合と接触し
ているＳｉＣ半導体領域とは逆の形を持ったＳｉＣ半導体領域に設けられた付加
的なオーミック接合に関しては何ら言及していない。
【０００９】
本発明は、ｎ形のＳｉＣ半導体領域に良好なショットキ接合、ｐ形のＳｉＣ半
導体領域に良好なｐ形オーミック接合を備えた半導体装置を提供することを目的
とする。ショットキ接合とオーミック接合とは、その場合、特に互いに直接隣接
して配置する。更にこの種半導体装置を容易・安価に製造する方法を提供する。
導体領域に良好なｐ形オーミック接合を備えた半導体装置を提供することを目的
とする。ショットキ接合とオーミック接合とは、その場合、特に互いに直接隣接
して配置する。更にこの種半導体装置を容易・安価に製造する方法を提供する。
【００１０】
半導体装置に関する課題を解決するために、請求項１の特徴を備えた半導体装
置を提供する。
置を提供する。
【００１１】
ショットキ接合とｐ形オーミック接合とを備えた炭化珪素からなる本発明の半
導体装置は、 ・ｎ形炭化珪素からなる第一の半導体領域及びｐ形炭化珪素からなる第二の半導 体領域と、 ・この第一及び第二の半導体領域に各々電気的に接触するショットキ接合とｐ形 オーミック接合とを備え、 ・これら両コンタクト層がニッケルを第一の成分、アルミニウムを第二の成分と する少なくとも２つの成分を備えた接合材からなる 半導体装置である。
導体装置は、 ・ｎ形炭化珪素からなる第一の半導体領域及びｐ形炭化珪素からなる第二の半導 体領域と、 ・この第一及び第二の半導体領域に各々電気的に接触するショットキ接合とｐ形 オーミック接合とを備え、 ・これら両コンタクト層がニッケルを第一の成分、アルミニウムを第二の成分と する少なくとも２つの成分を備えた接合材からなる 半導体装置である。
【００１２】
方法に関する課題の解決のため、請求項８の特徴を備えた方法を提案する。
【００１３】
ショットキ接合とｐ形オーミック接合とを備えた炭化珪素からなる半導体装置
の本発明による製造方法では、 ・ショットキ接合層をｎ形炭化珪素からなる第一の半導体領域に、ｐ形オーミッ ク接合層をｐ形炭化珪素からなる第二の半導体領域に形成し、 ・これらの両接合層に対してニッケルを第一の成分とし、アルミニウムを第二の 成分とする少なくとも２つの成分を備えた接合材を使用する。
の本発明による製造方法では、 ・ショットキ接合層をｎ形炭化珪素からなる第一の半導体領域に、ｐ形オーミッ ク接合層をｐ形炭化珪素からなる第二の半導体領域に形成し、 ・これらの両接合層に対してニッケルを第一の成分とし、アルミニウムを第二の 成分とする少なくとも２つの成分を備えた接合材を使用する。
【００１４】
本発明は、その場合、特に好適なニッケル・アルミニウム材を選択することに
より、ｐ形オーミック接合をｐ形ＳｉＣに、ショットキ接合をｎ形ＳｉＣに設け
た半導体装置の製造を著しく簡単化できると言う認識に基づいている。このこと
は、両接合を互いに直接隣接して配置する場合に、特に当て嵌まる。ニッケル・
アルミニウム材は、その他に、非常によい接合特性をもたらすので、この接合材
で作った半導体装置は特に有効である。この接合材は、その場合、少なくともニ
ッケルとアルミニウム成分の雑然とした混合物、整然とした混合物、合金又は化
合物の形であってよい。
より、ｐ形オーミック接合をｐ形ＳｉＣに、ショットキ接合をｎ形ＳｉＣに設け
た半導体装置の製造を著しく簡単化できると言う認識に基づいている。このこと
は、両接合を互いに直接隣接して配置する場合に、特に当て嵌まる。ニッケル・
アルミニウム材は、その他に、非常によい接合特性をもたらすので、この接合材
で作った半導体装置は特に有効である。この接合材は、その場合、少なくともニ
ッケルとアルミニウム成分の雑然とした混合物、整然とした混合物、合金又は化
合物の形であってよい。
【００１５】
従来、ｐ形オーミック接合とショットキ接合とは別々の作業工程で、特にまた
異なる接合材から作られた。ｐ形オーミック接合のコンタクト化成処理のために
少なくとも９００℃の温度において行う熱処理プロセスは、一緒に熱処理される
ショットキ接合の電気的特性の低下を常にもたらすので、ショットキ接合は、現
在、オーミック接合の化成処理の後に初めて形成するのが普通である。
異なる接合材から作られた。ｐ形オーミック接合のコンタクト化成処理のために
少なくとも９００℃の温度において行う熱処理プロセスは、一緒に熱処理される
ショットキ接合の電気的特性の低下を常にもたらすので、ショットキ接合は、現
在、オーミック接合の化成処理の後に初めて形成するのが普通である。
【００１６】
しかし、このようにオーミック接合とショットキ接合とを順に作るには、かな
りの製造経費が必要となる。特にこれら接合が隣接している場合、両接合層を順
次かつ隣り合って形成するには種々のマスク工程が必要である。その際場合によ
っては、ショットキ接合を形成する表面にも付加的な前処理を要する。
りの製造経費が必要となる。特にこれら接合が隣接している場合、両接合層を順
次かつ隣り合って形成するには種々のマスク工程が必要である。その際場合によ
っては、ショットキ接合を形成する表面にも付加的な前処理を要する。
【００１７】
好適なニッケル・アルミニウム材を使用することで前述のプロセス工程を省略
でき、その結果製造プロセスを著しく短縮できる。即ち、ショットキ接合層は、
ｐ形オーミック接合層と一緒に化成処理でき、その場合、ショットキ接合特性が
特に低下することがない。この好ましい特性は、材料がニッケル並びにアルミニ
ウム成分を含むときしか得られない。純ニッケルも、又純アルミニウムもこの特
長を備えていない。ショットキ接合を設ける表面は最終的なショットキ接合層で
直接覆われるので、付加的な前処理も不要である。このことは、一方では、プロ
セス経済に役立ち、他方では、ショットキ接合の質の改善にも貢献する。
でき、その結果製造プロセスを著しく短縮できる。即ち、ショットキ接合層は、
ｐ形オーミック接合層と一緒に化成処理でき、その場合、ショットキ接合特性が
特に低下することがない。この好ましい特性は、材料がニッケル並びにアルミニ
ウム成分を含むときしか得られない。純ニッケルも、又純アルミニウムもこの特
長を備えていない。ショットキ接合を設ける表面は最終的なショットキ接合層で
直接覆われるので、付加的な前処理も不要である。このことは、一方では、プロ
セス経済に役立ち、他方では、ショットキ接合の質の改善にも貢献する。
【００１８】
同じ材料を第一及び第二の半導体領域に設けるときも、場合によっては、選択
したＳｉＣのドーピングや使用する材料の組成に応じ、両半導体領域と両接合層
との間に各々互いに僅かに異なる材料組成を備えた境界範囲を設定できる。この
僅かな偏差は、設けた材料と第一または第二の半導体領域との間の異なる交換現
象により生ずる。
したＳｉＣのドーピングや使用する材料の組成に応じ、両半導体領域と両接合層
との間に各々互いに僅かに異なる材料組成を備えた境界範囲を設定できる。この
僅かな偏差は、設けた材料と第一または第二の半導体領域との間の異なる交換現
象により生ずる。
【００１９】
アルミニウムを含む接合材は、炭化珪素に対しアクセプタとして働く材料成分
を含んでいる。アルミニウムは、それ故、ある程度第一及び第二の半導体領域に
侵入し、そこでアクセプタとして対応の格子位置に拘束される。この混合現象は
第一又は第二の半導体領域の本来のドーピングにより決定的に影響を受け、それ
故各境界範囲で異なる経過を示す。この結果、アルミニウム成分は、各境界範囲
において、たとえ非常に僅かであっても、互いに異なる程度に変化する。
を含んでいる。アルミニウムは、それ故、ある程度第一及び第二の半導体領域に
侵入し、そこでアクセプタとして対応の格子位置に拘束される。この混合現象は
第一又は第二の半導体領域の本来のドーピングにより決定的に影響を受け、それ
故各境界範囲で異なる経過を示す。この結果、アルミニウム成分は、各境界範囲
において、たとえ非常に僅かであっても、互いに異なる程度に変化する。
【００２０】
珪化物を形成するニッケルも各々の境界範囲において材料組成のある程度のず
れをもたらす。この場合、第一及び第二の半導体領域に由来する珪素は両接合層
のニッケルと混合する。この結果、その場合、両境界範囲においてニッケル珪化
物が形成される。このプロセスにおいても不純物濃度及び形が決定的な影響因子
なので、この効果も同様に境界範囲で互いに僅かに異なる材料組成を招く。
れをもたらす。この場合、第一及び第二の半導体領域に由来する珪素は両接合層
のニッケルと混合する。この結果、その場合、両境界範囲においてニッケル珪化
物が形成される。このプロセスにおいても不純物濃度及び形が決定的な影響因子
なので、この効果も同様に境界範囲で互いに僅かに異なる材料組成を招く。
【００２１】
両接合層の、境界面から離れて位置する範囲では、上述の境界面効果が影響し
ないので、この材料はその元々形成された組成に保持されており、それ故、各々
の接合層のこの範囲で一定している。
ないので、この材料はその元々形成された組成に保持されており、それ故、各々
の接合層のこの範囲で一定している。
【００２２】
本発明による考え方では、上述の又は同様な境界面効果に基づくような、両コ
ンタクト層の材料組成の僅かな差は、全て、決定的なものとは見なされず、「少
なくともほぼ同じ材料組成」及び「殆ど同質」という概念の下で包括される。
ンタクト層の材料組成の僅かな差は、全て、決定的なものとは見なされず、「少
なくともほぼ同じ材料組成」及び「殆ど同質」という概念の下で包括される。
【００２３】
更に、通常の、場合によっては異なる不純物に帰せられるべき材料組成の違い
は、ここでは同様に決定的なものとは見なされない。
は、ここでは同様に決定的なものとは見なされない。
【００２４】
本発明の半導体装置並びに方法の特別な構成は、各々の主なる請求項に従属す
る請求項に記載してある。
る請求項に記載してある。
【００２５】
良好なショットキ接合を形成するには、ｎ形の第一の半導体領域が弱くドープ
されているのが好ましい。好ましくは、この不純物濃度は、それ故、最高でも１
０17ｃｍ-3、特に最高で３×１０16ｃｍ-3である。不純物濃度の高さにより、そ
の場合、半導体装置の阻止電圧強度が決定的に決まる。例えば、１２００Ｖ迄の
阻止電圧に対し１．２×１０16ｃｍ-3の不純物濃度が、３０００Ｖ迄の阻止電圧
に対し３．６×１０15ｃｍ-3の不純物濃度が選ばれる。
されているのが好ましい。好ましくは、この不純物濃度は、それ故、最高でも１
０17ｃｍ-3、特に最高で３×１０16ｃｍ-3である。不純物濃度の高さにより、そ
の場合、半導体装置の阻止電圧強度が決定的に決まる。例えば、１２００Ｖ迄の
阻止電圧に対し１．２×１０16ｃｍ-3の不純物濃度が、３０００Ｖ迄の阻止電圧
に対し３．６×１０15ｃｍ-3の不純物濃度が選ばれる。
【００２６】
良好なｐ形のオーミック接合については、これに対し、ｐ形の第二の半導体領
域が少なくともｐ形オーミック接合との境界範囲で充分に高い不純物濃度を示す
のがよい。特にこの不純物濃度は１０17〜１０20ｃｍ-3である。特に良好なｐ形
オーミック接合は、不純物濃度が少なくとも１０19ｃｍ-3であるときに生ずる。
上記の不純物濃度は、例えばそのためのドーピング物質をエピタキシー成長時又
は後でイオン注入により与えることで問題なく作ることができる。
域が少なくともｐ形オーミック接合との境界範囲で充分に高い不純物濃度を示す
のがよい。特にこの不純物濃度は１０17〜１０20ｃｍ-3である。特に良好なｐ形
オーミック接合は、不純物濃度が少なくとも１０19ｃｍ-3であるときに生ずる。
上記の不純物濃度は、例えばそのためのドーピング物質をエピタキシー成長時又
は後でイオン注入により与えることで問題なく作ることができる。
【００２７】
好適な実施例では、アルミニウムは接合材中に少なくとも２０体積％含まれて
いる。好ましい上限として、８０体積％のアルミニウムが実証されている。アル
ミニウムの体積比は４０〜５０％の範囲が特によい。体積比は、この接合材が（
金属間）化合物として存在する際にも確定される。かかる確定に対し決定的なの
は、関係するニッケルとアルミニウム原子の原子半径並びに単位セルに関するそ
れらの濃度である。場合によっては付加的に、金属間化合物における原子間距離
の減少を一緒に考慮する。ｐ形オーミック接合とショットキ接合をできるだけ効
率的に作るべく、両接合層に対し同一の材料組成を使用するのが好ましいが、基
本的にはそれから逸脱してもよい。例えば、ショットキ接合層には５０体積％、
ｐ形オーミック接合には２０体積％のアルミニウムを使用できる。
いる。好ましい上限として、８０体積％のアルミニウムが実証されている。アル
ミニウムの体積比は４０〜５０％の範囲が特によい。体積比は、この接合材が（
金属間）化合物として存在する際にも確定される。かかる確定に対し決定的なの
は、関係するニッケルとアルミニウム原子の原子半径並びに単位セルに関するそ
れらの濃度である。場合によっては付加的に、金属間化合物における原子間距離
の減少を一緒に考慮する。ｐ形オーミック接合とショットキ接合をできるだけ効
率的に作るべく、両接合層に対し同一の材料組成を使用するのが好ましいが、基
本的にはそれから逸脱してもよい。例えば、ショットキ接合層には５０体積％、
ｐ形オーミック接合には２０体積％のアルミニウムを使用できる。
【００２８】
更に、コンタクト材は、ニッケルとアルミニウムだけからなると好ましい。そ
の場合、境界範囲には不可避な不純物及びドーピング材原子を除いて、ＳｉＣ半
導体領域に由来する珪素及び炭素並びに接合層の材料に由来するニッケル及びア
ルミニウムの単一成分のほぼ純粋な４元材料系が存在する。付加的に境界範囲に
存在し、４元材料系における交換現象に影響するかも知れない異物原子によって
起こり得る接合特性への影響はその場合殆ど回避される。
の場合、境界範囲には不可避な不純物及びドーピング材原子を除いて、ＳｉＣ半
導体領域に由来する珪素及び炭素並びに接合層の材料に由来するニッケル及びア
ルミニウムの単一成分のほぼ純粋な４元材料系が存在する。付加的に境界範囲に
存在し、４元材料系における交換現象に影響するかも知れない異物原子によって
起こり得る接合特性への影響はその場合殆ど回避される。
【００２９】
好適な構成例では、両接合層を連続した共通の接合層として形成する。しかし
基本的には、ショットキ及びｐ形接合層を互いに別々にする構成も可能である。
基本的には、ショットキ及びｐ形接合層を互いに別々にする構成も可能である。
【００３０】
更に、両コンタクト層を６００℃以上で化成処理する形態も好適である。この
ように化成処理した接合層は、その場合、第一の半導体領域に対し特に良いショ
ットキ接合、第二の半導体領域に対し特に良いオーミック接合を各々形成する。
ように化成処理した接合層は、その場合、第一の半導体領域に対し特に良いショ
ットキ接合、第二の半導体領域に対し特に良いオーミック接合を各々形成する。
【００３１】
請求項９以下に挙げた本発明の方法の好ましい実施の形態は、主として、半導
体装置の各々対応する構成例と同様な利点を備えている。
体装置の各々対応する構成例と同様な利点を備えている。
【００３２】
この方法の他の実施形態は、第一及び第二の半導体領域に接合材を設ける方法
に関する。
に関する。
【００３３】
両接合層を同時に作れる方法は特に有効である。これにより、順次形成するの
と較べて、必要なプロセス工程の数が著しく減少する。その結果、より短い製造
サイクルが達成できる。さもなければ必要なマスク工程は、両コンタクト層を別
々に化成処理するのと同様に省略できる。両接合層は正に同じ温度で化成処理す
ることができて好ましい。しかもショットキ接合の質が、これにより大きく損な
われることがない。
と較べて、必要なプロセス工程の数が著しく減少する。その結果、より短い製造
サイクルが達成できる。さもなければ必要なマスク工程は、両コンタクト層を別
々に化成処理するのと同様に省略できる。両接合層は正に同じ温度で化成処理す
ることができて好ましい。しかもショットキ接合の質が、これにより大きく損な
われることがない。
【００３４】
このことは、両接合層を連続した共通の接合層として形成する構成例において
も好ましく影響する。接合材の特別な材料特性により可能な共通のプロセス、特
にショットキ接合とオーミック接合の共通の化成処理により、この構成例も特に
容易に製造できる。
も好ましく影響する。接合材の特別な材料特性により可能な共通のプロセス、特
にショットキ接合とオーミック接合の共通の化成処理により、この構成例も特に
容易に製造できる。
【００３５】
更にまた、ｎ形ＳｉＣに良いショットキ接合そしてｐ形ＳｉＣに良いオーミッ
ク接合を形成するためにも、接合層が殆ど同質の、即ち各コンタクト層内部に少
なくともほぼ同じ材料組成が各半導体領域に存在するのが好ましい。これは、特
にこの接合材を層構造の形ではなく、むしろ両主成分であるニッケル及びアルミ
ニウムの最終的混合比で半導体領域に直接に設けることで達成される。複数の材
料成分から接合材を構成する際には、かかる均一な材料塗着により、両半導体領
域に対する境界面に各々全材料成分が直接存在し、両半導体領域の炭化珪素と交
換作用が発生する。これに対して層構造の場合は、先ず別々に、例えば数ｎｍの
単位の厚さに塗着したニッケルとアルミニウム層を混合する必要がある。この混
合、即ち均質化は、特に接合材の塗着に続く熱処理プロセスの始めに行う。この
熱処理プロセスは接合の化成処理となる。ｐ形オーミック接合とショットキ接合
の質に対しては、この熱処理プロセス時に既に、初めに全ての関係する材料成分
が直接半導体領域との境界面に存在するのが決定的な利点である。
ク接合を形成するためにも、接合層が殆ど同質の、即ち各コンタクト層内部に少
なくともほぼ同じ材料組成が各半導体領域に存在するのが好ましい。これは、特
にこの接合材を層構造の形ではなく、むしろ両主成分であるニッケル及びアルミ
ニウムの最終的混合比で半導体領域に直接に設けることで達成される。複数の材
料成分から接合材を構成する際には、かかる均一な材料塗着により、両半導体領
域に対する境界面に各々全材料成分が直接存在し、両半導体領域の炭化珪素と交
換作用が発生する。これに対して層構造の場合は、先ず別々に、例えば数ｎｍの
単位の厚さに塗着したニッケルとアルミニウム層を混合する必要がある。この混
合、即ち均質化は、特に接合材の塗着に続く熱処理プロセスの始めに行う。この
熱処理プロセスは接合の化成処理となる。ｐ形オーミック接合とショットキ接合
の質に対しては、この熱処理プロセス時に既に、初めに全ての関係する材料成分
が直接半導体領域との境界面に存在するのが決定的な利点である。
【００３６】
この方法のさらなる改良案では、両半導体領域に設ける接合材を少なくとも２
つの源から取り出す。この材料源は、その場合、各々少なくとも１つの成分、特
にニッケルとアルミニウムを含む。この取り出しは同時的な気化又は霧化（スパ
ッタ）によって行う。両コンタクト層は、これに続いて両材料成分を第一及び第
二の半導体領域に析出することで形成する。両接合層に対する接合材は、その場
合、気相で個々の材料成分からか、析出工程の経過において生ずる。例えばプラ
ズマ又は電子線の照射量のようなプロセスパラメータにより、特定の意図した混
合比を維持できる。
つの源から取り出す。この材料源は、その場合、各々少なくとも１つの成分、特
にニッケルとアルミニウムを含む。この取り出しは同時的な気化又は霧化（スパ
ッタ）によって行う。両コンタクト層は、これに続いて両材料成分を第一及び第
二の半導体領域に析出することで形成する。両接合層に対する接合材は、その場
合、気相で個々の材料成分からか、析出工程の経過において生ずる。例えばプラ
ズマ又は電子線の照射量のようなプロセスパラメータにより、特定の意図した混
合比を維持できる。
【００３７】
これに対し、別法として、第一及び第二の材料成分から先ず源材料を作り、こ
れを第二の工程で霧化することもできる。この材料の溶出した粒子は、前述の場
合のように、両コンタクト層をｎ及びｐ形の炭化珪素上に形成する。
れを第二の工程で霧化することもできる。この材料の溶出した粒子は、前述の場
合のように、両コンタクト層をｎ及びｐ形の炭化珪素上に形成する。
【００３８】
更に異なる有利な実施形態では、半導体装置に、両接合層の形成後、接合の化
成処理のための熱処理プロセスを施す。この場合、半導体装置を少なくとも６０
０℃、特に約１０００℃の温度に加熱し、それから約２時間以下、特に２分間こ
の化成処理温度に保持する。この化成処理は、加熱相とその直後の冷却相のみと
し、それら相間に化成処理温度に滞留する時間は設けないようにしてもよい。
成処理のための熱処理プロセスを施す。この場合、半導体装置を少なくとも６０
０℃、特に約１０００℃の温度に加熱し、それから約２時間以下、特に２分間こ
の化成処理温度に保持する。この化成処理は、加熱相とその直後の冷却相のみと
し、それら相間に化成処理温度に滞留する時間は設けないようにしてもよい。
【００３９】
ここに使用したニッケル・アルミニウム材以外の場合、約５００℃以上の高温
の化成処理温度でショットキ接合の品質低下、場合により完全な破壊に至ること
もある。それ故、現在、普通のショットキ接合は最高でも４００℃の温度でしか
化成処理できない。このような低い温度では、勿論、ｐ形オーミック接合の充分
な化成処理が行えない。従って、両接合の同時化成処理は不可能である。
の化成処理温度でショットキ接合の品質低下、場合により完全な破壊に至ること
もある。それ故、現在、普通のショットキ接合は最高でも４００℃の温度でしか
化成処理できない。このような低い温度では、勿論、ｐ形オーミック接合の充分
な化成処理が行えない。従って、両接合の同時化成処理は不可能である。
【００４０】
ニッケル・アルミニウム材を使用する場合には、これに対し、前述の同時化成
処理後、ｎ形ＳｉＣとｐ形ＳｉＣに、各々温度的に安定した良好なショットキ接
合及びオーミックｐ形接合が生ずる。
処理後、ｎ形ＳｉＣとｐ形ＳｉＣに、各々温度的に安定した良好なショットキ接
合及びオーミックｐ形接合が生ずる。
【００４１】
接合を形成する両半導体領域は、種々の多結晶型のα−ＳｉＣとすることがで
きる。特に６Ｈ、４Ｈ、又は１５Ｒ−ＳｉＣが使用できる。中でも、４Ｈ多結晶
型が好ましい。しかしα−ＳｉＣ多結晶型以外も同様に使用可能である。使用す
るα−ＳｉＣ単結晶のＳｉ側も、またＣ側も接合層に対する接触面として使用で
きる。しかしながら、Ｓｉ側が特に好ましい。例えば１０°迄の誤差角をもつ通
常の方位誤差は、この方位表示に共に含まれている。
きる。特に６Ｈ、４Ｈ、又は１５Ｒ−ＳｉＣが使用できる。中でも、４Ｈ多結晶
型が好ましい。しかしα−ＳｉＣ多結晶型以外も同様に使用可能である。使用す
るα−ＳｉＣ単結晶のＳｉ側も、またＣ側も接合層に対する接触面として使用で
きる。しかしながら、Ｓｉ側が特に好ましい。例えば１０°迄の誤差角をもつ通
常の方位誤差は、この方位表示に共に含まれている。
【００４２】
この半導体装置は、高速・高圧ダイオードとして使用するのに特に適する。特
に、この半導体装置により３ｋＶ以上の阻止電圧が実現できる。これは使用した
特別なニッケル・アルミニウム材で得られた、１．５ｅＶ以上の高いショットキ
障壁によるものである。高い阻止電圧への適用に対し、特にショットキ障壁が阻
止状態の際に、ショットキ接合として他の接合材を使用した半導体装置よりも高
い電界にも耐えることが良好に作用する。
に、この半導体装置により３ｋＶ以上の阻止電圧が実現できる。これは使用した
特別なニッケル・アルミニウム材で得られた、１．５ｅＶ以上の高いショットキ
障壁によるものである。高い阻止電圧への適用に対し、特にショットキ障壁が阻
止状態の際に、ショットキ接合として他の接合材を使用した半導体装置よりも高
い電界にも耐えることが良好に作用する。
【００４３】
本発明の実施例を、図面に基づき詳細に説明する。なお図面は分かり易くする
ために尺度に忠実でなく作成し、いくつかの特徴は概略的に示している。各図に
おいて、一致する部分は同一の符号を付してある。
ために尺度に忠実でなく作成し、いくつかの特徴は概略的に示している。各図に
おいて、一致する部分は同一の符号を付してある。
【００４４】
図１の半導体装置は、４Ｈ−ＳｉＣに形成したピンチダイオード５を示す。基
材を、１０19ｃｍ-3の不純物濃度を持つｎ+形の４Ｈ−ＳｉＣ基板１０が形成し
、その上に１０16ｃｍ-3の不純物濃度を持つｎ-形の４Ｈ−ＳｉＣエピタキシー
層１１を設けてある。ｎ形ＳｉＣのためのドープ材として各々窒素が使用されて
いる。エピタキシー層１１の低ドーピングは高い阻止特性を保証し、基板１０の
高ドーピングはピンチダイオード５の低い順方向抵抗を保証する。図示のピンチ
ダイオード５は、１２００Ｖ迄の阻止電圧用に設計されている。
材を、１０19ｃｍ-3の不純物濃度を持つｎ+形の４Ｈ−ＳｉＣ基板１０が形成し
、その上に１０16ｃｍ-3の不純物濃度を持つｎ-形の４Ｈ−ＳｉＣエピタキシー
層１１を設けてある。ｎ形ＳｉＣのためのドープ材として各々窒素が使用されて
いる。エピタキシー層１１の低ドーピングは高い阻止特性を保証し、基板１０の
高ドーピングはピンチダイオード５の低い順方向抵抗を保証する。図示のピンチ
ダイオード５は、１２００Ｖ迄の阻止電圧用に設計されている。
【００４５】
基板１０に対し反対側のエピタキシー層１１の表面２１上で、このエピタキシ
ー層１１によって形成された第一の半導体領域１０１が各々ショットキ接合層１
１０と接触している。この表面２１にはその他に複数のｐ++形の第二の半導体領
域２０１が配置され、これらは第一の半導体領域１０１と交互になっている。第
二の半導体領域２０１に対するアクセプタとしてアルミニウムが使用され、その
不純物濃度は１０19ｃｍ-3である。第二の半導体領域２０１は各々ｐ形オーミッ
ク接合層１２０と接触している。
ー層１１によって形成された第一の半導体領域１０１が各々ショットキ接合層１
１０と接触している。この表面２１にはその他に複数のｐ++形の第二の半導体領
域２０１が配置され、これらは第一の半導体領域１０１と交互になっている。第
二の半導体領域２０１に対するアクセプタとしてアルミニウムが使用され、その
不純物濃度は１０19ｃｍ-3である。第二の半導体領域２０１は各々ｐ形オーミッ
ク接合層１２０と接触している。
【００４６】
弱ｎ形の第一の半導体領域１０１とｐ++形の第二の半導体領域２０１とを交互
に配置した図１の構造は、ピンチダイオードとして代表的なものである。ｐ形の
第二の半導体領域２０１は、阻止の場合、順方向動作において通電のために設け
られた第一の半導体領域１０１を完全に閉塞するように作用し、これにより阻止
能力が向上する。
に配置した図１の構造は、ピンチダイオードとして代表的なものである。ｐ形の
第二の半導体領域２０１は、阻止の場合、順方向動作において通電のために設け
られた第一の半導体領域１０１を完全に閉塞するように作用し、これにより阻止
能力が向上する。
【００４７】
エピタキシー層１１の表面２１には、従って、直近に異なる形の第一の半導体
領域１０１と第二の半導体領域２０１とが配置され、各々ショットキ接合及びオ
ーミック接合を介して接触している。このような直接隣接配置により、コンタク
ト層１１０と１２０は連続した共通の接合層１００として形成される。この共通
の接合層１００は、アルミニウムとニッケルをそれぞれ５０体積％含む材料から
なる。即ち、この特別な接合材がｎ形ＳｉＣ上にショットキ接合を、ｐ形ＳｉＣ
の上にオーミック接合を形成する。
領域１０１と第二の半導体領域２０１とが配置され、各々ショットキ接合及びオ
ーミック接合を介して接触している。このような直接隣接配置により、コンタク
ト層１１０と１２０は連続した共通の接合層１００として形成される。この共通
の接合層１００は、アルミニウムとニッケルをそれぞれ５０体積％含む材料から
なる。即ち、この特別な接合材がｎ形ＳｉＣ上にショットキ接合を、ｐ形ＳｉＣ
の上にオーミック接合を形成する。
【００４９】
接合層１１０、１２０は、共に唯一の作業工程で表面２１に形成され、次いで
共に約１０００℃の温度で化成処理される。ニッケル・アルミニウム材の特別な
特性により、この化成処理に際し、他の可能性のある接合材とは異なり、ショッ
トキ接合特性の質の低下はない。図１に示すピンチダイオード５は、それ故、特
に容易かつ安価に製造できる。特にショットキ接合の範囲の表面２１に対し、別
々な保護又は清浄化手段を必要としない。
共に約１０００℃の温度で化成処理される。ニッケル・アルミニウム材の特別な
特性により、この化成処理に際し、他の可能性のある接合材とは異なり、ショッ
トキ接合特性の質の低下はない。図１に示すピンチダイオード５は、それ故、特
に容易かつ安価に製造できる。特にショットキ接合の範囲の表面２１に対し、別
々な保護又は清浄化手段を必要としない。
【００５０】
縁部領域で、第一及び第二の半導体領域１０１、２０１はＰ-にドープされた
半導体領域３００で囲まれている。この第三の半導体領域３００は縁部閉塞層と
して作用し、特に両半導体領域１０１、２０１に過大な電界が発生するのを防ぐ
。この種縁部閉塞層は、国際出願ＷＯ９６／０３７７４に示されている。
半導体領域３００で囲まれている。この第三の半導体領域３００は縁部閉塞層と
して作用し、特に両半導体領域１０１、２０１に過大な電界が発生するのを防ぐ
。この種縁部閉塞層は、国際出願ＷＯ９６／０３７７４に示されている。
【００５１】
接合層１１０、１２０は代表的には約２００ｎｍの厚さを持つ。そのエピタキ
シー層１１の反対側の表面に、アルミニウムからなる付加的な接合補強層１３０
が配置されている。基板１０の、エピタキシー層１１の反対側には、ニッケルか
らなる裏面電極１４０が配置されている。裏面電極１４０として設けたニッケル
金属膜は、特に接合層１１０、１２０と共に化成処理されている。従って、唯一
の化成処理工程で付加的にオーミック裏面接合も得られる。裏面電極１４０には
、ニッケルに代わって、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）合金も使用できる。
シー層１１の反対側の表面に、アルミニウムからなる付加的な接合補強層１３０
が配置されている。基板１０の、エピタキシー層１１の反対側には、ニッケルか
らなる裏面電極１４０が配置されている。裏面電極１４０として設けたニッケル
金属膜は、特に接合層１１０、１２０と共に化成処理されている。従って、唯一
の化成処理工程で付加的にオーミック裏面接合も得られる。裏面電極１４０には
、ニッケルに代わって、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）合金も使用できる。
【００５２】
図２は、別の半導体装置として耐サージ電流ショットキダイオード６を示す。
ピンチダイオード５と異なり、耐サージ電流ショットキダイオード６は、表面２
１に異なる形の半導体領域を交互に配置した構造を持っていない。その代わり、
エピタキシー層１１により形成された、弱ｎ形の第一の半導体領域１０２が強ｐ
形の第二の半導体領域２０２で囲まれている。この場合、図２に示すショットキ
ダイオード６の構造は、回転対称であることを前提としている。
ピンチダイオード５と異なり、耐サージ電流ショットキダイオード６は、表面２
１に異なる形の半導体領域を交互に配置した構造を持っていない。その代わり、
エピタキシー層１１により形成された、弱ｎ形の第一の半導体領域１０２が強ｐ
形の第二の半導体領域２０２で囲まれている。この場合、図２に示すショットキ
ダイオード６の構造は、回転対称であることを前提としている。
【００５３】
ピンチダイオード５と異なり、このショットキダイオード６は、電流を担う半
導体領域を閉塞することによる阻止能力の向上ではなく、サージ耐量の向上を図
るものである。このため第二の半導体領域２０２と基板１０により形成されたｐ
ｎ接合ダイオードが、全てショットキ接合を介して流れて場合によりこれを過負
荷に曝すことにもなるサージ電流の一部を引き受ける。特別な設計により、この
ｐｎ接合ダイオードは過負荷時のみ、即ち高い電流パルスが流れるときに閉じ、
これに対し通常の順方向運転の際には無電流であり、その結果全電流がこの通常
運転時ショットキ接合を介して流れる。
導体領域を閉塞することによる阻止能力の向上ではなく、サージ耐量の向上を図
るものである。このため第二の半導体領域２０２と基板１０により形成されたｐ
ｎ接合ダイオードが、全てショットキ接合を介して流れて場合によりこれを過負
荷に曝すことにもなるサージ電流の一部を引き受ける。特別な設計により、この
ｐｎ接合ダイオードは過負荷時のみ、即ち高い電流パルスが流れるときに閉じ、
これに対し通常の順方向運転の際には無電流であり、その結果全電流がこの通常
運転時ショットキ接合を介して流れる。
【００５４】
ショットキダイオード６の機能のためには、第一の半導体領域１０２に対する
ショットキ接合と、第二の半導体領域２０２に対するｐ形のオーミック接合とを
必要とする。更に両接合は互いに直接隣接している。図１の実施例と同様に、シ
ョットキ接合層１１及びｐ形のオーミック接合層１２０の接合材としてニッケル
・アルミニウム材が使用される。この場合も連続した共通の接合層１００になる
。アルミニウムの体積比はこの実施例では４０％であり、ニッケルのそれは従っ
て６０％である。
ショットキ接合と、第二の半導体領域２０２に対するｐ形のオーミック接合とを
必要とする。更に両接合は互いに直接隣接している。図１の実施例と同様に、シ
ョットキ接合層１１及びｐ形のオーミック接合層１２０の接合材としてニッケル
・アルミニウム材が使用される。この場合も連続した共通の接合層１００になる
。アルミニウムの体積比はこの実施例では４０％であり、ニッケルのそれは従っ
て６０％である。
【図１】
本発明によるＳｉＣ半導体装置の第一の実施例を示す。
【図２】
本発明によるＳｉＣ半導体装置の第二の実施例を示す。
５ ピンチダイオード
６ ショットキダイオード
１０ 基板
１１ エピタキシー層
２１ 表面
１００ 共通の接合層
１０１、１０２ 第一の半導体領域
１１０、１２０ 接合層
１３０ 接合補強層
１４０ 裏面電極
２０１、２０２ 第二の半導体領域
３０３ 第三の半導体領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ペータース、デタルト
ドイツ連邦共和国 デー‐91315 ヘヒシ
ュタット トロッパウアー シュトラーセ
31
(72)発明者 シェルナー、ラインホルト
ドイツ連邦共和国 デー‐91091 グロー
センゼーバッハ ヴィーゼンシュトラーセ
27
Ｆターム(参考） 4M104 AA03 BB02 BB05 CC01 CC03
FF35 GG03 HH20
Claims (17)
- 【請求項１】ショットキ接合とｐ形オーミック接合とを備え、 ・ｎ形炭化珪素からなる第一の半導体領域（１０１、１０２）及びｐ形炭化珪素 からなる第二の半導体領域（２０１、２０２）と、 ・この第一及び第二の半導体領域に各々電気的に接触するショットキ接合層（１ １０）及びｐ形オーミック接合層（１２０）を備え、 ・両接合層（１１０、１２０）が、ニッケルを第一の成分とし、アルミニウムを 第二の成分とする少なくとも２つの成分を含んだ接合材からなる ことを特徴とする炭化珪素からなる半導体装置。
- 【請求項２】第一の半導体領域（１０１、１０２）が最高で１０17ｃｍ-3の
不純物濃度を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】第二の半導体領域（２０１、２０２）が１０17〜１０20ｃｍ-3 の不純物濃度を有することを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
- 【請求項４】アルミニウムが接合材に少なくとも２０体積％含まれているこ
とを特徴とする請求項１から３の１つに記載の半導体装置。 - 【請求項５】アルミニウムが接合材に最高で８０体積％含まれていることを
特徴とする請求項１から４の１つに記載の半導体装置。 - 【請求項６】両接合層（１１０、１２０）が連続する共通の接合層（１００
）として形成されたことを特徴とする請求項１から５の１つに記載の半導体装置
。 - 【請求項７】両接合層（１１０、１２０）が少なくとも６００℃で化成処理
された接合層（１１０、１２０）として形成されたことを特徴とする請求項１か
ら６の１つに記載の半導体装置。 - 【請求項８】ショットキ接合とｐ形オーミック接合とを備えた半導体装置の
製造方法において、少なくとも次の工程を含む方法。 ・ショットキ接合層（１１０）をｎ形炭化珪素からなる第一の半導体領域（１０ １、１０２）に、ｐ形オーミック接合層（１２０）をｐ形炭化珪素からなる第 二の半導体領域（２０１、２０２）に形成し、 ・両接合層（１１０、１２０）としてニッケルを第一の成分とし、アルミニウム を第二の成分とする少なくとも２つの成分を備えた接合材を使用する。 - 【請求項９】第一の半導体領域（１０１、１０２）に対し、最高で１０17ｃ
ｍ-3の不純物濃度を設定することを特徴とする請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】第二の半導体領域（２０１、２０２）に対し、１０17〜１０ 20 ｃｍ-3の不純物濃度を設定することを特徴とする請求項８又は９記載の方法。
- 【請求項１１】接合材中のアルミニウムを、少なくとも２０体積％の組成比
に設定することを特徴とする請求項８から１０の１つに記載の方法。 - 【請求項１２】接合材中のアルミニウムを、最高で８０体積％の組成比に設
定することを特徴とする請求項８から１１の１つに記載の方法。 - 【請求項１３】両接合層（１１０、１２０）を同時に第一及び第二の半導体
領域（１０１、１０２、２０１、２０２）に設けることを特徴とする請求項８か
ら１２の１つに記載の方法。 - 【請求項１４】接合材を第一及び第二の材料成分からなる２つの材料源から
の、同時の蒸発又は霧化で設けることを特徴とする請求項８から１３の１つに記
載の方法。 - 【請求項１５】源材料を予め第一及び第二の材料成分から作り、接合材をこ
の源材料の霧化により形成することを特徴とする請求項８から１４の１つに記載
の方法。 - 【請求項１６】両半導体領域（１０１、１０２、２０１、２０２）並びに両
接合層（１１０、１２０）を含む半導体装置を、少なくとも６００℃、好ましく
は約１０００℃の処理温度に加熱して化成処理することを特徴とする請求項８か
ら１５の１つに記載の方法。 - 【請求項１７】処理温度を最高で２時間、好ましくは最高で２分間一定に保
持することを特徴とする請求項１６記載の方法。
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|---|---|---|---|
| DE19945453 | 1999-09-22 | ||
| DE19945453.1 | 1999-09-22 | ||
| PCT/DE2000/003147 WO2001022498A1 (de) | 1999-09-22 | 2000-09-11 | Sic-halbleitervorrichtung mit einem schottky-kontakt und verfahren zu deren herstellung |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
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|---|---|---|---|
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