JP2008506258A - Sic半導体デバイス用のシリコン・リッチのニッケル珪素化合物オーミック・コンタクト - Google Patents
Sic半導体デバイス用のシリコン・リッチのニッケル珪素化合物オーミック・コンタクト Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008506258A JP2008506258A JP2007520398A JP2007520398A JP2008506258A JP 2008506258 A JP2008506258 A JP 2008506258A JP 2007520398 A JP2007520398 A JP 2007520398A JP 2007520398 A JP2007520398 A JP 2007520398A JP 2008506258 A JP2008506258 A JP 2008506258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- nickel
- silicon carbide
- layer
- deposit film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 99
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 99
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 99
- PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N nickel silicon Chemical compound [Si].[Ni] PEUPIGGLJVUNEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 30
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 140
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 95
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 5
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229910021334 nickel silicide Inorganic materials 0.000 description 12
- RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N nickel silicide Chemical compound [Ni]=[Si]=[Ni] RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910005881 NiSi 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910005883 NiSi Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical class [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- BVDKLOSQZNHXSI-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ni].[C] Chemical compound [Si].[Ni].[C] BVDKLOSQZNHXSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L29/1608—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
- H01L21/048—Making electrodes
- H01L21/0485—Ohmic electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
- H01L21/0455—Making n or p doped regions or layers, e.g. using diffusion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/931—Silicon carbide semiconductor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
更に別の態様では、本発明は、炭化珪素の層と、前記炭化珪素層上にあり、オーム的特質を呈するコンタクトであって、化学式Ni1−xSixを有する組成で形成され、0.5<x<0.67である、コンタクトとを備えている、半導体構造である。
更に別の態様では、本発明は、前述のオーミック・コンタクト構造と、当該オーミック・コンタクト上のメタライゼーション層とを組み込んだ半導体デバイスである。
本発明の前述の及びその他の目的及び利点、ならびにこれらを達成する方法は、添付図面と関連付けた以下の詳細な説明から一層明確となるであろう。
追加の利点として、得られたコンタクトのオーミック特性は、第2の、更に高い温度のアニール工程を実行することによって高めることができる。これについては後に更に詳しく説明する。
ここでは、「ニッケル珪化物」という用語を広い意味で用い、ニッケル及びシリコンで形成されるあらゆる化合物又は組成を識別することとし、NiSi又はNiSi2の化学量論的結合には限定されない。
同様に、50重量百分率シリコン未満のニッケル及びシリコンの組成では、オーミック・コンタクトを形成するが、背景技術において明記した問題を生ずる。
低温工程に好ましい加熱温度は、約200〜500℃の間である。約500℃よりも高い温度では、ニッケル又はシリコン、あるいは双方が炭化珪素と反応し始める。同様に、加熱温度には理論的な下限はないが、約200℃未満では反応が進むのが非常に遅くなり、したがって、これが有用な生産の目的では実用上の下限を形成する。
ここに記載する2つの工程間で区別するために、デポジット膜を形成する工程を「加熱」工程と呼び、低温熱処理を表すこととする。化合物をアニールする工程を「アニール」工程と呼び、高温プロセスを表すこととする。これらの工程間の差は、文脈からも明白であろう。
三元状態図に精通した者であればわかるように、符号を付した各頂点は、当該元素の100%組成を表す。三角形と交差して通過する線を「タイ・ライン」(tie line)と呼び、これらは、タイ・ラインの終点において示される化合物を有する2つの相が共存する割合を定義する。他の組成や化合物は、これらのタイ・ラインに沿って現れることはない。別の検討では、図全体におけるタイ・ラインは、個々の三元図も定義する。つまり、シリコン、NiSi2、及びSiCによって定義される左下の三角形は、これら3つの組成の1つ以上が存在する可能性があるが、自由ニッケルも自由炭素も存在する可能性がない領域を定義する。これは、NiSi2、NiSi、及びSiCによって定義される三角形でも言えることである。
これらの方法の各々において、シリコン層を最初に炭化珪素面に追加し、その後にニッケル層をシリコン層に被着することが好ましい。
更に別の代替案では、デポジット膜は、炭化珪素面上にニッケル及びシリコンの所望の割合で、ニッケル−シリコン層をスパッタデポジットすることによって形成することができる。
図5は、デポジット膜の模式図(同一拡縮率ではない)であり、SiC10、シリコン層11、及びニッケル層12を含む。
更に別の態様では、本発明は、炭化珪素の層、及びオーミック特質を呈する、炭化珪素層上のコンタクトから成る半導体構造であり、コンタクトは、化学式Ni1−xSixを有する組成で形成されており、0.5<x<0.67である。好適な実施形態では、コンタクトはNi0.48Si0.52という化学式を有する。
この実施形態でも、オーミック・コンタクトを、4H又は6Hプロトタイプの炭化珪素に対して形成し、炭化珪素のエピタキシャル層又はバルク単結晶層に対して形成することが最も通例である。先に注記したように、そして実験の章でも更に説明するが、本発明は、p型及びn型炭化珪素に対してオーミック特性を生成する。
オーミック・コンタクトは半導体デバイスでは殆ど至る所に存在するので、このようなデバイスを列挙しても、本発明を強調するのではなく、単に曖昧にするに過ぎない。したがって、オーミック・コンタクトを炭化珪素に対して形成するときはいつでも、本発明はそのような目的に対して利点を提供することは、当業者には言うまでもないことである。
最初に、意図するオーミック・コンタクトの領域を準備するが、好ましくは、p又はn型の炭化珪素材料を、少なくとも約1×1015cm−3のキャリア濃度にドープする。先に注記したように、1019cm−3の方が好ましい。標準的なフォトリソグラフィ技法を用いて、意図するオーミック・コンタクト領域をパターニングすることができる。次いで、シリコンの薄膜を任意の形態及び構造で、打ち込み領域の表面上にデポジットする。次いで、シリコン膜上にニッケルの薄膜をデポジットして、シリコン膜の厚さのニッケル膜の厚さに対する比が、約1.81:1〜3.65:1の間となるようにする。初期加熱(200〜500℃の低温熱処理)の後、この膜厚比の範囲は、得られた均質膜において、シリコンの原子分率が約0.5〜0.67の間となる膜を形成する。シリコンの原子分率は0.52が好ましい。以前に注記したように、この原子率は、スパッタ・デポジット技法、あるいはその他の任意のPVD又はCVD技法であっても、得られるコンタクトに悪影響を及ぼさない限り、これらによっても得ることができる。
ニッケル−シリコン二元状態図(図3)によれば、シリコン・リッチのニッケル珪化物は、これらの条件の下においてシリコン及びニッケル薄膜間の反応によって生ずるはずである。このシリコン・リッチのニッケル珪化物膜は、ドープした炭化珪素面上においてオーミック挙動を呈する。得られるオーミック・コンタクトの典型的な抵抗率は、p型コンタクトでは約10−3オーム−cm2であり、n型コンタクトでは約10−5オーム−cm2である。これは、多数の現在及び今後の電子用途に適していると考えられ、したがって、意図する半導体デバイスの金属に対する金属相互接続のデポジット以外には、コンタクトの処理はこれ以上必要ない。
更に、相互接続のデポジットに先だってオーミック・コンタクトを処理することによって、低抵抗率(10−6オーム−cm2)のオーミック・コンタクトを形成することができる。850℃におけるニッケル−シリコン−炭素の状態図(図4)によれば、炭素の平衡相がシリコン・リッチの相の領域に存在する。したがって、シリコン・リッチのニッケル珪化物膜を炭化珪素基板と850℃又はその近辺で反応させる(高温アニール)ことにより、平衡炭素相(グラファイトのような)を排除し、珪化物コンタクトの形態及び構造の一貫性を向上させることになる。先に注記したように、図6は、シリコンを過剰にしてグラファイトの形成を極力抑える低抵抗オーミック特性に対する相互作用ゾーン14におけるニッケル・シリコン相の優勢を示す模式図である。本発明者は、この挙動が呈されるのは、アニール工程を500〜900℃の温度範囲で実行したときであり、アニール温度が上昇するに連れてコンタクトの抵抗は全体的に連続して減少することを確認した。
4H SiC p型材料上における本発明によるシリコン濃厚ニッケル珪化物のオーミック・コンタクトは、2.4×10−6オーム−cm2の比接触抵抗を呈し、標準偏差は1.0×10−4、そして「R二乗」して0.99985の伝送線モデル(TLM)になる。
このように、p型材料に対するコンタクトは、n型材料に対するコンタクトよりもいくらか抵抗が高いが、オーム的挙動を必要とする用途には有用であるが、必ずしも接触抵抗が低いとは限らない。
Claims (31)
- 炭化珪素に対してオーミック・コンタクトを生成する方法であって、
炭化珪素面上に、ニッケル及びシリコンのデポジット膜を、いずれかの元素が炭化珪素と反応する温度未満において、前記デポジット膜におけるシリコンの原子分率がニッケルの原子分率よりも大きくなるようなそれぞれの割合で形成するステップと、
前記ニッケル及びシリコンのデポジット膜を、シリコンの原子分率がニッケルの原子分率よりも大きいニッケル−シリコン化合物が形成する温度であるが、いずれかの元素が炭化珪素と反応する温度未満で加熱するステップと
を備えていることを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、該方法は、
シリコンの原子分率が0.50よりも大きく約0.67以下である前記デポジット膜を形成するステップと、
シリコンの原子分率が0.50よりも大きく約0.67以下であるニッケル−シリコン化合物を形成するために、前記デポジット膜を加熱するステップと
を備えていることを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、該方法は更に、前記ニッケル−シリコン化合物を、前記デポジット膜の加熱温度よりも高い温度まで、自由炭素が存在しない状態図の領域において、アニールするステップを備えていることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記デポジット膜を加熱するステップは、化学式Ni1−xSixを有する化合物を形成するために、前記デポジット物を加熱することを含み、0.5<x<0.67であることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、該方法は、約200〜500℃の間の温度で、前記デポジット膜を加熱するステップを備えていることを特徴とする方法。
- 請求項3記載の方法において、該方法は、約400〜850℃の間の温度まで、前記ニッケル−シリコン化合物をアニールするステップを備えていることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記デポジット膜を形成するステップは、前記デポジット膜においてシリコンの原子分率の方が大きくなるようなそれぞれの割合に基づく厚さで、ニッケルの層及びシリコンの層をデポジットすることを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記デポジット膜を形成するステップは、前記デポジット膜においてシリコンの原子分率の方が大きくなるようなそれぞれの割合に基づく厚さで、複数のニッケル層及び複数のシリコン層をデポジットすることを含むことを特徴とする方法。
- 請求項7又は8記載の方法において、該方法は、シリコン層の厚さのニッケル層の厚さに対する比率が約1.81〜3.65の間となるように、前記ニッケル及びシリコンをデポジットすることを含むことを特徴とする方法。
- 請求項7記載の方法において、前記炭化珪素面上に前記シリコン層をデポジットし、その後前記シリコン層の上に前記ニッケル層をデポジットすることを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記デポジット膜を形成するステップは、前記炭化珪素面上に、前記ニッケル及びシリコンの所望の割合で、ニッケル−シリコン層をスパッタデポジットすることを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、該方法は、ドープした炭化珪素面上に、前記デポジット膜を形成するステップを備えていることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、該方法は、炭化珪素のバルク単結晶及び炭化珪素のエピタキシャル層から成る群から選択した炭化珪素の表面上に、前記デポジット膜を形成するステップを備えていることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、該方法は、炭化珪素の4H及び6Hプロトタイプから成る群から選択したプロトタイプを有する炭化珪素の表面上に、前記デポジット膜を形成するステップを備えていることを特徴とする方法。
- 炭化珪素面上にニッケルの層とシリコンの層とを備えているシリコン及びニッケルのデポジット層であって、前記シリコン膜の厚さの前記ニッケル膜の厚さに対する比率が、約1.81〜3.65の間であることを特徴とするデポジット膜。
- 請求項15記載のシリコン及びニッケルのデポジット膜であって、複数のシリコンの層と複数のニッケルの層とを備えており、前記シリコン膜層全体の厚さの前記ニッケル膜層全体の厚さに対する比率が、約1.81〜3.65の間であることを特徴とするデポジット膜。
- 請求項15記載のシリコン及びニッケルのデポジット膜であって、ドープした炭化珪素の表面を備えていることを特徴とするデポジット膜。
- 請求項15又は17記載のシリコン及びニッケルのデポジット膜において、第1シリコン層が前記炭化珪素面上にあり、第1ニッケル層が前記第1シリコン層上にあることを特徴とするデポジット層。
- 半導体構造であって、
炭化珪素の層と、
前記炭化珪素層上にあり、オーム的特質を呈するコンタクトであって、化学式Ni1−xSixを有する組成で形成され、0.5<x<0.67である、コンタクトと
を備えていることを特徴とする半導体構造。 - 請求項19記載の半導体構造において、前記コンタクトは、化学式Ni0.48Si0.52を有することを特徴とする半導体構造。
- 請求項15又は19記載の半導体構造において、前記炭化珪素は、炭化珪素の4H及び6Hプロトタイプから成る群から選択したプロトタイプを有することを特徴とする半導体構造。
- 請求項15又は19記載の半導体構造において、前記炭化珪素は、エピタキシャル層又はバルク単結晶から成ることを特徴とする半導体構造。
- 請求項19記載の半導体構造において、前記炭化珪素は、p型又はn型であることを特徴とする半導体構造。
- 請求項19記載の半導体構造であって、抵抗率が約10−3〜10−5オーム−cm2の間であることを特徴とする半導体構造。
- 請求項19記載の半導体構造であって、抵抗率が約10−5〜10−7オーム−cm2の間であることを特徴とする半導体構造。
- 請求項19記載の半導体デバイスにおいて、
該デバイスは更に、前記オーミック・コンタクト上のメタライゼーション層を備えており、
前記オーミック・コンタクトの抵抗率が少なくとも約10−4オーム−cm2である
ことを特徴とする半導体デバイス。 - 請求項26記載の半導体デバイスにおいて、前記オーミック・コンタクトの抵抗率が、約10−5〜10−6オーム−cm2の間であることを特徴とする半導体デバイス。
- 請求項19記載の半導体構造において、
前記コンタクトは、n型炭化珪素面上のオーミック・コンタクトであり、前記オーミック・コンタクトの比接触抵抗が、約3×10−6〜4×10−6オーム−cm2の間であることを特徴とする半導体構造。 - 請求項28記載のオーミック・コンタクトであって、比接触抵抗が約3.4×10−6オーム−cm2であり、標準偏差が1.4×10−7であり、R二乗して0.99999のTLMモデルになる、オーミック・コンタクト。
- 請求項19記載の半導体構造において、
前記コンタクトは、p型炭化珪素面上のオーミック・コンタクトであり、前記オーミック・コンタクトの比接触抵抗が、約2×10−3〜3×10−3オーム−cm2の間であることを特徴とする半導体構造。 - 請求項30記載のオーミック・コンタクトであって、比接触抵抗が約2.4×10−3オーム−cm2であり、標準偏差が1.0×10−4であり、R二乗して0.99985のTLMモデルになることを特徴とするオーミック・コンタクト。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/884,930 US20060006393A1 (en) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Silicon-rich nickel-silicide ohmic contacts for SiC semiconductor devices |
US10/884,930 | 2004-07-06 | ||
PCT/US2005/023487 WO2006014346A2 (en) | 2004-07-06 | 2005-06-30 | Silicon-rich nickel-silicide ohmic contacts for sic semiconductor devices |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008506258A true JP2008506258A (ja) | 2008-02-28 |
JP2008506258A5 JP2008506258A5 (ja) | 2012-05-31 |
JP5437576B2 JP5437576B2 (ja) | 2014-03-12 |
Family
ID=35519824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007520398A Active JP5437576B2 (ja) | 2004-07-06 | 2005-06-30 | Sic半導体デバイス用のシリコン・リッチのニッケル珪素化合物オーミック・コンタクト |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20060006393A1 (ja) |
EP (1) | EP1774577A2 (ja) |
JP (1) | JP5437576B2 (ja) |
KR (1) | KR101144882B1 (ja) |
CN (1) | CN100517574C (ja) |
AU (2) | AU2005270089A1 (ja) |
CA (1) | CA2572959C (ja) |
TW (1) | TWI270936B (ja) |
WO (1) | WO2006014346A2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016046309A (ja) * | 2014-08-20 | 2016-04-04 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8203185B2 (en) * | 2005-06-21 | 2012-06-19 | Cree, Inc. | Semiconductor devices having varying electrode widths to provide non-uniform gate pitches and related methods |
DE102006050360B4 (de) * | 2006-10-25 | 2014-05-15 | Infineon Technologies Austria Ag | Verfahren zum Erzeugen eines elektrischen Kontakts auf SiC |
JP4140648B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2008-08-27 | 住友電気工業株式会社 | SiC半導体用オーミック電極、SiC半導体用オーミック電極の製造方法、半導体装置および半導体装置の製造方法 |
US20080108190A1 (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-08 | General Electric Company | SiC MOSFETs and self-aligned fabrication methods thereof |
US8377812B2 (en) * | 2006-11-06 | 2013-02-19 | General Electric Company | SiC MOSFETs and self-aligned fabrication methods thereof |
US9214352B2 (en) | 2010-02-11 | 2015-12-15 | Cree, Inc. | Ohmic contact to semiconductor device |
US9548206B2 (en) | 2010-02-11 | 2017-01-17 | Cree, Inc. | Ohmic contact structure for group III nitride semiconductor device having improved surface morphology and well-defined edge features |
US8563372B2 (en) * | 2010-02-11 | 2013-10-22 | Cree, Inc. | Methods of forming contact structures including alternating metal and silicon layers and related devices |
EP2560194A4 (en) * | 2010-04-14 | 2013-11-20 | Sumitomo Electric Industries | SEMICONDUCTOR DEVICE OF SILICON CARBIDE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
DE102011013375A1 (de) | 2011-03-09 | 2012-09-13 | Marianne Auernhammer | Ohmscher Kontakt auf Siliziumkarbid |
CN102231363B (zh) * | 2011-05-17 | 2012-11-07 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种低比接触电阻、低粗糙度欧姆接触制作方法 |
JP6112699B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2017-04-12 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法及び該方法により製造された炭化珪素半導体装置 |
JP2014003252A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
CN102931224A (zh) * | 2012-08-21 | 2013-02-13 | 中国科学院微电子研究所 | 用于P-SiC欧姆接触的界面过渡层复合结构及其制备方法 |
US9230807B2 (en) * | 2012-12-18 | 2016-01-05 | General Electric Company | Systems and methods for ohmic contacts in silicon carbide devices |
US10192970B1 (en) * | 2013-09-27 | 2019-01-29 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration | Simultaneous ohmic contact to silicon carbide |
GB201405800D0 (en) * | 2014-03-31 | 2014-05-14 | Isis Innovation | Process |
JP6350106B2 (ja) * | 2014-08-20 | 2018-07-04 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置 |
GB2553849A (en) * | 2016-09-19 | 2018-03-21 | Anvil Semiconductors Ltd | Method of reducing device contact resistance |
US10629686B2 (en) * | 2018-08-02 | 2020-04-21 | Semiconductor Components Industries, Llc | Carbon-controlled ohmic contact layer for backside ohmic contact on a silicon carbide power semiconductor device |
CN109979813B (zh) * | 2019-03-28 | 2020-12-11 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 一种低温碳化硅欧姆接触的制备方法及金属结构 |
DE102019207866A1 (de) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Erzeugung eines ohmschen Kontakts auf einer Rückseite eines Siliziumkarbidsubstrats und ohmscher Kontakt |
US11282927B2 (en) | 2020-06-02 | 2022-03-22 | Cree, Inc. | Contact structures for semiconductor devices |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0799169A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-11 | Fuji Electric Co Ltd | 炭化けい素電子デバイスの製造方法 |
WO2001084609A1 (en) * | 2000-05-02 | 2001-11-08 | Case Western Reserve University | Method for low temperature formation of stable ohmic contacts to silicon carbide |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4662063A (en) * | 1986-01-28 | 1987-05-05 | The United States Of America As Represented By The Department Of The Navy | Generation of ohmic contacts on indium phosphide |
US5323022A (en) * | 1992-09-10 | 1994-06-21 | North Carolina State University | Platinum ohmic contact to p-type silicon carbide |
JP3085078B2 (ja) * | 1994-03-04 | 2000-09-04 | 富士電機株式会社 | 炭化けい素電子デバイスの製造方法 |
US5442200A (en) * | 1994-06-03 | 1995-08-15 | Advanced Technology Materials, Inc. | Low resistance, stable ohmic contacts to silcon carbide, and method of making the same |
SE504916C2 (sv) * | 1995-01-18 | 1997-05-26 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande för att åstadkomma en ohmsk kontakt jämte halvledarkomponent försedd med dylik ohmsk kontakt |
US6388272B1 (en) * | 1996-03-07 | 2002-05-14 | Caldus Semiconductor, Inc. | W/WC/TAC ohmic and rectifying contacts on SiC |
US6599644B1 (en) * | 2000-10-06 | 2003-07-29 | Foundation For Research & Technology-Hellas | Method of making an ohmic contact to p-type silicon carbide, comprising titanium carbide and nickel silicide |
CA2322595C (en) | 2000-10-06 | 2009-05-05 | Konstantinos Zekentes | Method of making an ohmic contact to p-type silicon carbide, comprising titanium carbide and nickel silicide |
US6759683B1 (en) * | 2001-08-27 | 2004-07-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Formulation and fabrication of an improved Ni based composite Ohmic contact to n-SiC for high temperature and high power device applications |
WO2004003989A1 (ja) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 半導体装置及びその製造方法 |
TWI320571B (en) * | 2002-09-12 | 2010-02-11 | Qs Semiconductor Australia Pty Ltd | Dynamic nonvolatile random access memory ne transistor cell and random access memory array |
US6815323B1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-11-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Ohmic contacts on n-type silicon carbide using carbon films |
US20040144301A1 (en) * | 2003-01-24 | 2004-07-29 | Neudeck Philip G. | Method for growth of bulk crystals by vapor phase epitaxy |
-
2004
- 2004-07-06 US US10/884,930 patent/US20060006393A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-06-30 EP EP05803665A patent/EP1774577A2/en not_active Ceased
- 2005-06-30 CA CA2572959A patent/CA2572959C/en active Active
- 2005-06-30 WO PCT/US2005/023487 patent/WO2006014346A2/en active Application Filing
- 2005-06-30 JP JP2007520398A patent/JP5437576B2/ja active Active
- 2005-06-30 KR KR1020077002840A patent/KR101144882B1/ko active IP Right Grant
- 2005-06-30 AU AU2005270089A patent/AU2005270089A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-30 CN CNB2005800296902A patent/CN100517574C/zh active Active
- 2005-07-06 TW TW094122863A patent/TWI270936B/zh active
-
2008
- 2008-01-28 US US12/020,731 patent/US7875545B2/en active Active
-
2010
- 2010-01-06 AU AU2010200045A patent/AU2010200045A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0799169A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-11 | Fuji Electric Co Ltd | 炭化けい素電子デバイスの製造方法 |
WO2001084609A1 (en) * | 2000-05-02 | 2001-11-08 | Case Western Reserve University | Method for low temperature formation of stable ohmic contacts to silicon carbide |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6011051956; S.J. Yang et al.: 'Study of Co- and Ni-based ohmic contacts to n-type 4H-SiC' Diamond and Related Materials Vol.13, 20040401, p.1149-1153 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016046309A (ja) * | 2014-08-20 | 2016-04-04 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060006393A1 (en) | 2006-01-12 |
EP1774577A2 (en) | 2007-04-18 |
US7875545B2 (en) | 2011-01-25 |
AU2005270089A1 (en) | 2006-02-09 |
CN101124660A (zh) | 2008-02-13 |
TW200620432A (en) | 2006-06-16 |
KR101144882B1 (ko) | 2012-05-14 |
WO2006014346A3 (en) | 2006-09-21 |
JP5437576B2 (ja) | 2014-03-12 |
CN100517574C (zh) | 2009-07-22 |
TWI270936B (en) | 2007-01-11 |
AU2010200045A1 (en) | 2010-01-28 |
KR20070032803A (ko) | 2007-03-22 |
CA2572959C (en) | 2014-03-18 |
CA2572959A1 (en) | 2006-02-09 |
US20080116464A1 (en) | 2008-05-22 |
WO2006014346A2 (en) | 2006-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5437576B2 (ja) | Sic半導体デバイス用のシリコン・リッチのニッケル珪素化合物オーミック・コンタクト | |
JP2008506258A5 (ja) | ||
US8158200B2 (en) | Methods of forming graphene/(multilayer) boron nitride for electronic device applications | |
US5980265A (en) | Low resistance, stable ohmic contacts to silicon carbide, and method of making the same | |
Liu et al. | Nanostructured SnSe: Synthesis, doping, and thermoelectric properties | |
Yu et al. | Thermal stability of Ni/Ti/Al ohmic contacts to p-type 4H-SiC | |
Laariedh et al. | The role of nickel and titanium in the formation of ohmic contacts on p-type 4H–SiC | |
Li et al. | ECS Journal of Solid State Science and Technology | |
CN104810254A (zh) | 用于石墨烯部分的电气接触 | |
Kuchuk et al. | Fabrication and characterization of nickel silicide ohmic contacts to n-type 4H silicon carbide | |
Tsukimoto et al. | Electrical properties and microstructure of ternary Ge∕ Ti∕ Al ohmic contacts to p-type 4H–SiC | |
JP2010177581A (ja) | オーミック電極およびその形成方法 | |
JP2008182070A (ja) | 酸化珪素層の形成方法 | |
CN109786447B (zh) | 一种P型SiC欧姆接触材料及其制备方法 | |
Borysiewicz et al. | Fundamentals and practice of metal contacts to wide band gap semiconductor devices | |
TWI535655B (zh) | 具有曲折構型之石墨烯薄膜、包含該石墨烯薄膜的熱電裝置及其製造方法 | |
Mohammad et al. | Ohmic contacts to silicon carbide determined by changes in the surface | |
WO2001084609A1 (en) | Method for low temperature formation of stable ohmic contacts to silicon carbide | |
Alberti et al. | Critical nickel thickness to form silicide transrotational structures on [001] silicon | |
Di et al. | Thermal stability of diamondlike carbon buried layer fabricated by plasma immersion ion implantation and deposition in silicon on insulator | |
JP2017163042A (ja) | 半導体装置、リボン状の薄膜の製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
Zhou et al. | The Ohmic Contact of 4H-SiC Power Devices by Pulse Laser Annealing and Rapid Thermal Annealing | |
JP3086561B2 (ja) | 半導体ダイヤモンド層に対する耐熱性オーミック電極及びその形成方法 | |
Koga et al. | Epitaxial growth of high quality β-FeSi2 layers on Si (1 1 1) under the presence of an Sb flux | |
Cao et al. | Investigation of Ni/Ta contacts on 4H silicon carbide upon thermal annealing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080421 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110610 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20110913 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111005 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120104 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120112 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120206 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120213 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120305 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120312 |
|
A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20120405 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120711 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121129 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130227 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20130306 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130326 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130927 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20131004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131022 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5437576 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |