JP2009188100A - 炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】炭化珪素半導体装置100aの製造方法は、以下の工程を備えている。まず、炭化珪素半導体層110が準備される。そして、炭化珪素半導体層110の表面に、金属層が形成される。そして、金属層を熱処理することにより電極150が形成される。そして、電極150の表面の炭素を除去するためのエッチングが行なわれる。金属層を形成する工程では、金属層を熱処理する温度において炭素よりもシリコンとの反応性が高い金属層を形成する。
【選択図】図1
Description
谷本智他著、電子情報通信学会論文誌 C Vol.J86−C NO.4 「SiCデバイスのオーミックコンタクト形成技術」、2003年4月、359頁〜367頁
図1は、本発明の実施の形態1における炭化珪素(SiC)半導体装置を示す概略断面図である。図1を参照して、本発明の実施の形態1におけるSiC半導体装置としてのpnダイオード100aを説明する。図1に示すように、pnダイオード100aは、基板111と、n型半導体層112とp型半導体層113とを含むSiC半導体層110と、絶縁膜130と、電極150と、配線180とを備えている。
図10は、本発明の実施の形態2におけるSiC半導体装置を示す概略断面図である。図10を参照して、本実施の形態における半導体装置としてのRESURF(Reduced Surface Field)型JFET(Junction Field Effect Transistor:接合電界効果トランジスタ)100bを説明する。
図17は、本発明の実施の形態3における炭化珪素半導体装置を示す概略断面図である。図17を参照して、本実施の形態における半導体装置としてのMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)を説明する。図17に示すように、本実施の形態におけるMOSFET100cは、基板111と、n型半導体層112と、p型ボディ部117と、n型高濃度領域118と、ソース電極151と、ゲート電極154と、ドレイン電極152と、ゲート酸化膜132と、配線181〜183と、絶縁膜133とを備えている。
本実施例では、電極の表面の炭素を除去するためのエッチングを行なうことの効果について調べた。具体的には、図1に示す実施の形態1におけるpnダイオードを製造して、電極と配線との密着性を調べた。
5個の電極と配線180との間に剥がれが生じたか否かについてワイヤーボンディングを行ない、ワイヤープル試験により測定した。電極と配線との密着性があるのでワイヤー部で切断が起こったものを剥がれ無しとし、密着性が悪いためワイヤーが切れるよりも先に配線が剥がれたものを剥がれ有りとした。
酸素ガスを用いたプラズマを行なった4個の電極(第1〜第4の電極)上に形成した配線は、電極との剥がれが生じなかった。一方、酸素ガスを用いたプラズマを行なわなかった電極(第5の電極)上に形成した配線は、電極から剥がれが生じた。
Claims (6)
- 炭化珪素半導体層を準備する工程と、
前記炭化珪素半導体層の表面に、金属層を形成する工程と、
前記金属層を熱処理することにより電極を形成する工程と、
前記電極の表面の炭素を除去するためのエッチングを行なう工程とを備え、
前記金属層を形成する工程では、前記金属層を熱処理する温度において炭素よりもシリコンとの反応性が高い前記金属層を形成する、炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記エッチングを行なう工程では、プラズマによるエッチングを行なう、請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記エッチングを行なう工程では、酸素元素を含むガスを用いたプラズマによるエッチングを行なう、請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記酸素元素を含むガスを用いたプラズマによるエッチングを行なう工程後に、酸素元素を含まないガスを用いたプラズマによるエッチングを行なう工程をさらに備えた、請求項3に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記酸素元素を含まないガスは、炭素、硫黄、フッ素、塩素、ホウ素およびアルゴンよりなる群から選ばれた一種以上の元素を含む、請求項4に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記エッチングを行なう工程後に、前記電極上に配線を形成する工程をさらに備えた、請求項1〜5のいずれかに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
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