JP2006093206A - SiC半導体装置およびSiC半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 n型SiC基板1の電極形成領域上に、合金層2を形成し、少なくとも該合金層2に対して焼鈍を施すことにより、該電極形成領域上に電極を形成するSiC半導体装置10の製造方法であって、合金層2は、Niを該合金層2の代わりとして前記焼鈍したときにシリサイドが形成される該焼鈍の温度よりも低温で、前記焼鈍してもシリサイドを形成するものからなることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
また、本発明によれば、SiC基板にアモルファス層を形成する必要もなく、従来よりも低温の焼鈍で、低抵抗なオーミック電極をn型SiC基板に形成することができる。したがって、本発明は、製造工程の複雑化及び製造コストの上昇を抑えながら、ダイオード以外の様々な機能のSiC半導体装置を実現することができる。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るSiC半導体装置の構造を示す断面図である。本SiC半導体装置10は、n型SiC基板1と、合金層2と、金属層3とを有して構成されている。合金層2及び金属層3は、オーミック電極をなしている。
合金層2は、n型SiC基板1の電極形成領域上に形成されている。合金層2は、従来のSiC半導体装置の電極をなすNiよりも、低温の焼成でシリサイドを形成するものである。すなわち、従来のSiC半導体装置では、n型SiC基板上にNiを形成し、そのNiを1000℃程度で焼鈍して、オーミック電極を得ていた。そこで、合金層2は、例えば800℃〜1000℃未満の焼鈍で、シリサイドを形成する材料とする。
図3は、本発明の第2実施形態に係るSiC半導体装置の構造を示す断面図である。図3において、図1に示すSiC半導体装置の構成要素と同一のものには同一符号を付している。本実施形態のSiC半導体装置20Aと第1実施形態のSiC半導体装置10との相違点は、n型SiC基板1と合金層2との間に、高濃度層(n++型SiC)11が設けられている点である。したがって、合金層2及び金属層3からなるオーミック電極は、その高濃度層11上に設けられている。本SiC半導体装置20Aは、n型SiC基板1と、高濃度層11と、合金層2と、金属層3とを有する。
図4は、本発明の第3実施形態に係るSiC半導体装置の構造を示す断面図である。図4において、図1に示すSiC半導体装置の構成要素と同一のものには同一符号を付している。本実施形態のSiC半導体装置20Bと第1実施形態のSiC半導体装置10との相違点は、n型SiC基板1’の電極形成領域が凸凹Gに荒らされている点である。したがって、合金層2及び金属層3からなるオーミック電極は、凸凹Gに荒らされたn型SiC基板1’の電極形成領域上に設けられている。本SiC半導体装置20Bは、n型SiC基板1’と、合金層2と、金属層3とを有する。
次に、上記実施形態の応用例について図5及び図6を参照して説明する。
図5は、上記実施形態のSiC半導体装置10,20A,20Bを構成要素としたSiCショットキーダイオードの基本的な構造を示す断面図である。本SiCショットキーダイオード30は、n+型SiC層31と、n−型SiC層32と、p型SiC層33と、裏面オーミック電極34と、半田接合用金属35と、絶縁物36と、ショットキー電極37と、引出し電極38とを有して構成されている。
Claims (10)
- n型SiC基板の電極形成領域上に、合金層を形成し、少なくとも該合金層に対して焼鈍を施すことにより、該電極形成領域上に電極を形成するSiC半導体装置の製造方法であって、
前記合金層は、Niを該合金層の代わりとして前記焼鈍したときにシリサイドが形成される該焼鈍の温度よりも低温で、前記焼鈍してもシリサイドを形成するものからなることを特徴とするSiC半導体装置の製造方法。 - 前記合金層は、Cuを含む合金からなることを特徴とする請求項1に記載のSiC半導体装置の製造方法。
- 前記合金層は、NiとCuの合金、WとCuの合金、CoとCuの合金、MoとCuの合金、TaとCuの合金、TiとCuの合金、PbとCuの合金、のいずれの合金からなることを特徴とする請求項1に記載のSiC半導体装置の製造方法。
- 前記NiとCuの合金、WとCuの合金、CoとCuの合金、MoとCuの合金、TaとCuの合金、TiとCuの合金、PbとCuの合金、のそれぞれの組成は、Cuが1から99[Mol%]であることを特徴とする請求項3に記載のSiC半導体装置の製造方法。
- 前記焼鈍は、前記n型SiC基板と合金層に含まれる物質とによってシリサイドが形成される温度以上の温度で行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のSiC半導体装置の製造方法。
- 前記焼鈍は、800℃から1000℃未満の温度で行うことを特徴とする請求項5に記載のSiC半導体装置の製造方法。
- 合金層の上に金属層を形成し、前記焼鈍を該合金層及び金属層に対して施すことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のSiC半導体装置の製造方法。
- n型SiC基板と、該n型SiC基板上に形成されたオーミック電極とを有するSiC半導体装置であって、
前記オーミック電極は、Cuを含む合金からなる合金層を有してなることを特徴とするSiC半導体装置。 - 前記合金層は、NiとCuの合金、WとCuの合金、CoとCuの合金、MoとCuの合金、TaとCuの合金、TiとCuの合金、PbとCuの合金、のいずれかの合金からなることを特徴とする請求項8に記載のSiC半導体装置。
- 前記オーミック電極は、前記合金層と、該合金層上に形成された金属層とを有してなることを特徴とする請求項8又は9に記載のSiC半導体装置。
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