JP2010016102A - 炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オーミック接触と、低い接触抵抗と、密着強度の大きい表面を有するＮｉシリサイド膜をアニールなしに形成することのできる炭化珪素半導体装置の製造方法の提供。
【解決手段】ＳｉＣ基板１を真空中で最表面から所定の深さまでエッチングし、続いて、組成をＮｉ_ｘＳｉ_１−ｘで表した場合、０．３＜ｘ＜０．７となるようなＮｉとＳｉの比率で、ＮｉとＳｉを前記ＳｉＣ基板１のエッチング面上に堆積してＮｉシリサイド膜５を成膜する工程を有する炭化珪素半導体装置の製造方法とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は炭化珪素半導体を用いた半導体装置の製造方法に関する。

炭化珪素半導体は、シリコン半導体と比較して大きなバンドギャップを持つため、高い絶縁破壊電界強度を有する。半導体装置の導通状態における抵抗であるオン抵抗は、その絶縁破壊電界強度の３乗に逆比例するため、たとえば、広く用いられている４Ｈ型と呼ばれる結晶変態型の炭化珪素半導体（以降、ＳｉＣと略記する）においては、そのオン抵抗をシリコン半導体の数１００分の１に抑制することができる。さらに、放熱が容易となる良好な熱伝導度特性ともあいまって、特に、ショットキーバリアダイオード、ＭＯＳＦＥＴなどの次世代の低損失な電力用半導体装置として期待されている。ショットキーバリアダイオードのカソード、ＭＯＳＦＥＴのソースおよびドレイン、バイポーラトランジスタにおけるエミッタおよびコレクタの各電極には、オーミック特性を示し、かつ接触抵抗が低い金属―半導体界面を形成する必要がある。そのような界面特性を示すｎ型の４Ｈ−ＳｉＣ基板表面に対するオーミック電極は一般に以下のように形成される。

１０^１８ｃｍ^−３以上の比較的高いドナー濃度を持つＳｉＣ基板表面を周知のＲＣＡ洗浄等により有機物、貴金属、パーティクル、自然酸化膜などを除去して清浄化する。その後、清浄化したＳｉＣ基板表面にスパッタリング法あるいはＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）蒸着法などにより、Ｎｉ膜を数１０ｎｍ〜数１００ｎｍ堆積する。通常、単にＮｉ膜を堆積して成膜したままのＮｉ膜−ＳｉＣ基板間では良好なオーミック特性を示さないので、さらにアニールを行い、Ｎｉ膜−ＳｉＣ基板界面に存在する自然酸化膜などのバリア層を界面から拡散させて除く。一般的なアニール条件は、真空あるいは常圧Ａｒの雰囲気、アニール温度８００〜１０００℃、保持時間は数分から３０分などである。このような条件でアニールすると、ＳｉＣ基板表面に、１０^−５〜１０^−６Ωｃｍ^２の低い接触抵抗を持つ良好なオーミック電極を形成することができる。（非特許文献１、非特許文献２）
ところが、前述のアニールを行うと、Ｎｉ膜上にＡｌなどの異種材料を接合させた場合、その接合強度が著しく低下することがある。これはアニールにより、Ｎｉ膜１１とＳｉＣ基板１間で以下の反応が進み、図２の従来のＳｉＣウエハの断面図に示すように、遊離カーボン（Ｃ）１２がＮｉ膜１１表面に析出するためである。以降、何も加工されていないＳｉＣ基板のみを表す場合は、ＳｉＣ基板、ＳｉＣ基板に酸化膜や拡散層や金属膜の形成などの加工が施されているＳｉＣ基板をＳｉＣウエハと称する。
(式１)

２Ｎｉ ＋ ＳｉＣ → Ｎｉ_２Ｓｉ ＋ Ｃ （１）
また、アニール温度を１２００℃以上のような過度の高温にすると、接触抵抗が増加すると言う問題も生じる。この問題は遊離カーボン膜１２が増加することに起因する現象である。その理由は、前記（１）式における遊離カーボン膜１２の比抵抗は１３５０〜１９００μΩｃｍとＮｉ_２Ｓｉ膜５ａの数１０μΩｃｍより２桁も高いからである。

これらの対策の一つとして、図１０の従来の図２とは異なるＳｉＣウエハの断面図に示すように、ＳｉＣ基板１上にＮｉ膜とＴｉ膜を積層することにより、下記の界面反応を利用して、遊離カーボン膜１２をＴｉＣ膜１３に置き換えるとよいことが知られている。
(式２)

２Ｎｉ ＋ Ｔｉ ＋ ＳｉＣ → Ｎｉ_２Ｓｉ ＋ ＴｉＣ （２）
この界面反応を起こさせることにより、前記図２で問題となる遊離カーボン膜１２を低減できるので、Ｎｉ膜上に積層される異種材料との接合強度が増加する。また、図１０によれば、遊離カーボン膜１２の代わりにＴｉＣ膜１３が形成されるが、このＴｉＣ膜１３の比抵抗は１８０μΩｃｍと遊離カーボン膜１２より１桁低く、接触抵抗を低減することができる。他の対策として、（１）式における遊離カーボン膜１２を除去するために、アニール後にアセトンなどの有機溶剤中で超音波洗浄を行うこともある。また、アニール後に過酸化水素水と硫酸の混合液によるウェットエッチングにより遊離カーボン膜１２を除去した後、表面に形成される酸化膜をバッファードフッ酸により除去する方法もある。さらに、アニール後に酸素プラズマに暴露させ、遊離カーボン膜１２を灰化させる方法もある。
特開平１０−２０９０７２号公報 特開２００３−２６４３１５号公報 特開２００１−１１０７４６号公報 Ａ．Ｖ．Ａｄｅｄｅｊｉ ｅｔ ａｌ．， Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｒｕｍ Ｖｏｌｓ．５２７−５２９ （ＩＣＳＣＲＭ ２００５） （２００６） ｐｐ．８７９−８８２（Ｆｉｇ．２） Ｎ．Ｋｉｒｉｔａｎｉ ｅｔ ａｌ．， Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｒｕｍ Ｖｏｌｓ． ４３３−４３６ （ＥＣＳＣＲＭ ２００２） （２００３） ｐｐ．６６９−６７２（Ａｂｓｔｒａｃｔ）

一方で、Ｓｉ（シリコン半導体）基板上に堆積されたＮｉ膜をアニールする場合、Ｓｉ基板とＮｉ膜の界面にはアニール条件によって、アニール温度３５０℃まではＮｉ_２Ｓｉ膜、３５０〜７５０℃ではＮｉＳｉ膜、７５０℃以上ではＮｉＳｉ_２膜が形成されることが報告されている。これらのＮｉシリサイド膜の比抵抗はＮｉ_２Ｓｉ膜、ＮｉＳｉ_２膜の５０μΩｃｍに対して、ＮｉＳｉ膜は１５μΩｃｍと低いことが知られている。従って、Ｎｉシリサイド膜の形成が避けられないならば、接触抵抗の低減のためには比抵抗の小さいＮｉＳｉ膜の形成が望まれる。

また、一方、ＳｉＣ基板とＮｉ膜の界面反応ではアニール温度が室温〜１２００℃の範囲内で確認されているシリサイドはＮｉ_２Ｓｉ膜であり、ＮｉＳｉ膜ではないという問題がある（参考文献：Ｓ．Ｆｅｒｒｅｒｏ ｅｔ ａｌ．， Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｒｕｍ Ｖｏｌｓ．４８３−４８５ （ＥＣＳＣＲＭ ２００４） （２００５）ｐｐ．７３３−７３６）。また、Ｎｉ膜のみを堆積してアニールすることにより形成される遊離カーボン膜１２、積層されたＮｉ膜とＴｉ膜をアニールすることにより形成されるＴｉＣ膜１３は、いずれも、その膜厚が厚くなるほど接触抵抗が増加するという問題がある。前述のように、遊離カーボン膜１２を除去する方法はあるが、追加のプロセスが必要になり、工業的見地からコストの増加につながるという問題がある。

本発明は以上述べた点に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、オーミック接触と、低い接触抵抗と、密着強度の大きい表面を有するＮｉシリサイド膜をアニールなしに形成することのできる炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することである。

特許請求の範囲の請求項１記載の発明によれば、ＳｉＣ基板を真空中で最表面から所定の深さまでエッチングし、続いて、組成をＮｉ_ｘＳｉ_１−ｘで表した場合、０．３＜ｘ＜０．７となるようなＮｉとＳｉの比率で、ＮｉとＳｉを前記ＳｉＣ基板のエッチング面上に堆積してＮｉシリサイド膜を成膜する工程を有する炭化珪素半導体装置の製造方法とする。

特許請求の範囲の請求項２記載の発明によれば、前記所定の深さが０．１２ｎｍ以上である特許請求の範囲の請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法とする。

特許請求の範囲の請求項３記載の発明によれば、前記Ｎｉシリサイド膜が少なくともｘ＝０．５であるＮｉＳｉ膜を含んでいる特許請求の範囲の請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法とする。

特許請求の範囲の請求項４記載の発明によれば、ＳｉＣ基板と、別途形成されたＮｉとＳｉの組成比率が１対１に近いＮｉＳｉ合金板とを真空中に挿入し、前記ＳｉＣ基板とＮｉＳｉ合金板との表面をそれぞれＡｒイオンビームエッチングし、続いてエッチングした両表面を真空中で、常温、１ＭＰａ以上の圧力で接触させてＳｉＣ基板とＮｉＳｉ合金板とを貼り付けることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法とする。

特許請求の範囲の請求項５記載の発明によれば、前記ＮｉＳｉ合金板を真空中に挿入する前の該合金板の表面が表面粗さＲＭＳ＜０．５ｎｍに研磨されている特許請求の範囲の請求項４記載の炭化珪素半導体装置の製造方法とする。

特許請求の範囲の請求項６記載の発明によれば、前記Ａｒイオンビームエッチングを３００秒以上行う特許請求の範囲の請求項４記載の炭化珪素半導体装置の製造方法とする。

本発明は、従来、ＳｉＣ基板とＮｉ膜との界面をオーミック接触とするために必要であったアニールを施す際に生じる、遊離カーボン膜を除去するための追加のプロセスを必要としないだけでなく、アニール処理自体を省略する製造方法である。すなわち、低い接触抵抗と異種材料との強い密着強度の両立を実現する方法として、ＳｉＣ基板を真空中で最表面から０．１２ｎｍ以上の深さまでエッチングした後、真空を破らずにＮｉとＳｉを同時に堆積する方法であり、このＮｉとＳｉの組成をＮｉ_ｘＳｉ_１−ｘとすると、図１に示すようなＮｉＳｉ膜を含むように０．３＜ｘ＜０．７となるように成膜する工程を有する炭化珪素半導体装置の製造方法を特徴とする。

また、本発明は、図９に示す製造装置を用いて、ＳｉＣ基板と、別途形成された、ＮｉとＳｉの組成比率が１対１に近いＮｉＳｉ合金板とを真空中に挿入し、前記ＳｉＣ基板と前記ＮｉＳｉ合金板との表面をそれぞれＡｒイオンビームエッチングし、続いてエッチングした両表面を真空中で、常温、１ＭＰａ以上の圧力で接触させてＳｉＣ基板にＮｉＳｉ合金板を貼り付けて炭化珪素半導体装置を形成する製造方法を特徴とする。

本発明によれば、オーミック接触と、低い接触抵抗と、密着強度の大きい表面を有するＮｉシリサイド膜をアニールなしに形成することのできる炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下、説明する実施例の記載に限定されるものではない。

図１は本発明にかかるＮｉＳｉ膜を表面に有するＳｉＣウエハの断面図である。図３は、真空チャンバーに挿入する直前のＳｉＣウエハの斜視断面図である。図４は真空チャンバー中で、Ｎｉシリサイド膜の形成前にＳｉＣ基板の表面をＡｒイオンビームエッチングすることを示すスパッタリング装置の概略断面図である。図５はＡｒイオンビームエッチング時間とエッチング深さとの関係図である。図６は接触抵抗を求める伝送長法を説明するための説明図である。図７はＳｉＣ基板表面のエッチング時間と接触抵抗の関係図である。図８はＮｉシリサイド膜組成と接触抵抗との関係図である。図９はＳｉＣ基板とＮｉＳｉ合金板とを真空中でエッチング後、張り合わせる装置の概略断面図である。

Ｎｉシリサイド膜の接触抵抗を求めるために、図３に示すように、厚み約４００μｍ、鏡面に研磨された不純物濃度１×１０^１８ｃｍ^−３であるｎ型４Ｈ−ＳｉＣ基板１上に保護酸化膜２を形成した状態のＳｉＣウエハ１００を準備する。このＳｉＣウエハ１００をフォトレジスト３で覆い、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト３の一部を除去して、さらにバッファードフッ酸により前記保護酸化膜２を除去してコンタクトホール４を開ける。このコンタクトホール４は実際のＭＯＳＦＥＴを形成する際のソース電極のコンタクトホールを想定したものである。コンタクトホール４は図３では４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの４つ形成されている。これらのコンタクトホール４は後述の伝送長法を測定できるように４ａと４ｂ間の距離Ｄ１に対して、４ｂと４ｃ間の距離Ｄ２、４ｃと４ｄ間の距離Ｄ３を順に大きくなるパターンで形成し、フォトレジスト３は除去せずそのまま残しておく。

このＳｉＣウエハ１００を図４に示す真空チャンバー内に入れ、チャンバー到達圧力２×１０^−６Ｐａまで真空引きをした後、ビームソース６からＡｒイオンビーム７を照射し、ＳｉＣウエハ１００上のコンタクトホ−ル４表面をエッチングする。このときのＡｒイオンビーム条件を加速電圧１．５ｋＶ、ビーム電流２０ｍＡ、Ａｒガス圧０．１Ｐａとし、ＳｉＣウエハ１００をイオンビームの入射角が４５°になるように傾ける。このとき、Ａｒイオンビーム７によるエッチング時間を最大１２００秒まで変化させた。ＳｉＣウエハ１００のエッチング時間（秒）とコンタクトホールの表面粗さＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑａｒｅ）（ｎｍ）との相関を調べた結果を図５に示す。ちなみに、ＲＭＳ（Ｒｑで表示される表面粗さと同一）とは、平均線から測定曲線までの偏差の二乗を平均した値の平方根で表される表面粗さとして定義される。１２００秒エッチングした後、ＳｉＣウエハ１００表面のフォトレジスト３と保護酸化膜２をバッファードフッ酸により除去、コンタクトホール４表面と前記保護酸化膜２の下のエッチングされていない領域との段差をＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）により測定したところ、１．０ｎｍのエッチング深さであることが分かった。エッチング開始の粗さが０．２ｎｍであるので、１２００秒で０．８ｎｍのエッチングがされたことになる。これよりエッチングレートは０．０４ｎｍ／分と見積もることができる。このようにして得られたＳｉＣウエハ１００表面上にＮｉとＳｉを厚さ２００ｎｍでＤＣマグネトロンスパッタ８ａ、８ｂにより堆積した。Ａｒイオンビームエッチングからスパッタリングに移行する間、チャンバーの真空度は常に１×１０^−５Ｐａ以下に保たれている。Ｎｉ_ｘＳｉ_１−ｘの組成を変化させることができるように、ＮｉとＳｉの２つのターゲットを用い、それぞれ独立にスパッタした。このときのスパッタ条件は、基板温度１５０℃、電圧３００Ｖ、圧力０．４Ｐａであり、２つのターゲットへの電流値を変化させて組成を変化させた。その後、フォトレジスト３を除去することにより、その上のメタルも同時に除去できるリフトオフ法によりメタルをパターニングする。

図６に、ＳｉＣ基板１の表面に前述の間隔Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３で形成したコンタクトホール４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）と、これらのコンタクトホール４に接触するＮｉシリサイド膜５の断面形状と各抵抗成分とを示す。接触抵抗は、伝送長法により見積もる。この伝送長法について具体的に説明する。接触抵抗をＲｃ、ＳｉＣウエハのシート抵抗をＲｓとする。隣接するＮｉシリサイド膜間距離をＤ_１、Ｄ_２、Ｄ_３とそれに対応する隣接するＮｉシリサイド膜間のＩＶ測定により求めた抵抗をＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３とし、横軸にＮｉシリサイド膜間距離、縦軸にＮｉシリサイド膜間抵抗とした座標軸にプロットすると、所定の傾きの直線が得られる。この直線を距離０に延長させて得られる抵抗軸との交点をＲ_０とすると、このＲ_０から接触抵抗Ｒｃが得られる。このようにして形成された様々なＮｉシリサイド膜の接触抵抗を測定した。

図７には、従来のＮｉシリサイド膜（Ｎｉ_２Ｓｉ）５ａ（△印で示す）の接触抵抗（０．７×１０^−５Ωｃｍ^２）と図４の真空チャンバーによるスパッタで形成したＮｉ_０．５Ｓｉ_０．５の組成のＮｉシリサイド膜５ｂ（×印で示す）の接触抵抗と、後述の実施例２で説明するＮｉ_０．５Ｓｉ_０．５の組成の合金板５ｃ（●印で示す）の接触抵抗（１．２×１０^−７Ωｃｍ^２）とを示す。ただし、スパッタによるＮｉシリサイド膜５ｂについては、Ａｒイオンビームによるエッチング時間（横軸）と接触抵抗（縦軸）との相関を併せて示す。縦軸に１．Ｅ−０７などの表記は１．０×１０^−７を表す。同様の他の表記も同様である。図７では、スパッタにより形成したＮｉ_０．５Ｓｉ_０．５の組成Ｎｉシリサイド膜５ｂの場合、エッチング時間１８０秒まで接触抵抗が２×１０^−１Ωｃｍ^２〜１×１０^−６Ωｃｍ^２へ急激に低下していることが分かる。さらにエッチング時間を増加する場合の接触抵抗の結果からは、最表面のＳｉあるいはＣ原子と結合していた酸素や水分子がスパッタされ、最表面ＳｉあるいはＣ原子の結合種はダングリングボンドとなる、すなわち最表面が化学的に活性化した状態になると推測される。エッチング時間１８０秒のときのエッチング深さは上述のエッチングレートより０．１２ｎｍが得られる。従って、これ以上の深さをエッチングすることが低接触抵抗を得るという観点で、好ましいことが分かる。また、１８０秒以上のエッチング時間では時間の増加に伴い緩やかに接触抵抗が減少しているが、これは表面粗さが大きくなり、実効的なＮｉＳｉ膜／ＳｉＣ界面の面積が増大したためと考えられる。

また、図８には、従来のＮｉシリサイド膜（Ｎｉ_２Ｓｉ）５ａ（△印で示す）の接触抵抗（０．７×１０^−５Ωｃｍ^２）と、後述の実施例２で説明するＮｉ_０．５Ｓｉ_０．５の組成の合金板５ｃ（●印で示す）の場合のＡｒイオンビームによるエッチング時間３００秒における接触抵抗（１．２×１０^−７Ωｃｍ^２）と、スパッタによるＮｉ_ｘＳｉ_１−ｘの組成５ｂ（×印で示す）と接触抵抗との相関を示す。図８では、スパッタによるＮｉ_ｘＳｉ_１−ｘの組成５ｃ（×印で示す）におけるｘの範囲が０．３≦ｘ≦０．７の場合に、接触抵抗が７〜８×１０^−７Ωｃｍ^２のように１０^−７Ωｃｍ^２台と最小となっていることを示している。ＮｉＳｉ膜／ＳｉＣ基板界面には、Ｎｉ_２Ｓｉ、ＮｉＳｉ、ＮｉＳｉ_２などの組成が混在している状態にあると考えられるが、ｘ＝０．５の近傍でＮｉＳｉの割合が高くなるために低接触抵抗になると思われる。このスパッタにより形成されるＮｉＳｉのＮｉシリサイド膜５ｂがＳｉＣ基板１表面に成膜された状態を図１のＳｉＣウエハの断面図に示す。

以上の実施例１の説明によれば、ＮｉＳｉ膜をスパッタによりＳｉＣ基板上に成膜する炭化珪素半導体装置の製造方法とすることにより、オーミック接触と、低い接触抵抗と、密着強度の大きい表面を有するＮｉシリサイド膜をアニールなしに形成することのできることが分かる。

同じモル比となるようにＮｉおよびＳｉ粉末を均一に混ぜ合わせ、加圧、加熱して原子レベルまでＮｉ_０．５Ｓｉ_０．５の組成とした合金板５ｃを形成する。形成温度によって安定な相が変化するので、加熱はＮｉ５０％、９７０℃以下とする。表面の粗さはＲＭＳ＜０．５ｎｍとなるように研磨してある。他方、実施例１に記載と同様に、所定のソース電極のコンタクトパターンで酸化膜とフォトレジストが開口されたＳｉＣウエハ１００を用意する。これらＮｉＳｉ合金板５ｃおよびＳｉＣウエハ１００を図９に示す構成の真空チャンバー内に挿入し、実施例１と同様に、真空引きし、ビームソース６ａ、６ｂからのＡｒイオンビームによりエッチングし、ＳｉＣウエハ１００表面を深さ０．１２ｎｍ削る。エッチングはＳｉＣウエハ１００表面、ＮｉＳｉ合金板５ｃ表面とも実施する。このときエッチング時間は３００秒とする。その後、ＮｉＳｉ合金板５ｃをＳｉＣウエハ１００に常温、１Ｍｐａの圧力で接触させた。ＳｉＣウエハ１００は加圧可能な台座１０ａに取り付けられている。このように作製されたオーミック電極の接触抵抗を、実施例１のＮｉＳｉスパッタ膜５ｂと従来のＮｉ_２Ｓｉ膜５ａの場合の接触抵抗を併せて図８に示す。ＮｉＳｉ合金板５ｃを貼り付けた場合は接触抵抗が１．２×１０^−７Ωｃｍ^２と、ＮｉＳｉ膜５ｂをスパッタで形成した場合の７〜８×１０^−７Ωｃｍ^２と比較して、また従来のＮｉ_２Ｓｉ膜５ａの場合の接触抵抗６×１０^−６Ωｃｍ^２と比較して、さらに１桁低い値を得ることができた。これは、ＮｉＳｉスパッタ膜５ｂではＮｉ、Ｓｉとも原子レベルではなく、クラスター状で基板表面に堆積するためにクラスター表面のみしかＮｉＳｉ（ｘ＝０．５）組成とならず、ＮｉＳｉ全体に対してＮｉＳｉの割合が下がってしまうのに対し、ＮｉＳｉ合金板５ｃではその作製時に原子レベルまでＮｉＳｉ（ｘ＝０．５）の組成となっているためと考えられる。

以上の実施例２の説明によれば、ＮｉＳｉ膜の合金板をＳｉＣ基板上に貼り付ける炭化珪素半導体装置の製造方法とすることにより、オーミック接触と、低い接触抵抗と、密着強度の大きい表面を有するＮｉシリサイド膜をアニールなしに形成することのできることが分かる。

本発明にかかるＮｉＳｉ膜を表面に有するＳｉＣウエハの断面図である。 従来のＳｉＣウエハの断面図である。 本発明にかかる真空チャンバーに挿入する直前のＳｉＣウエハの斜視断面図である。 本発明にかかる真空チャンバー中で、Ｎｉシリサイド膜の形成前にＳｉＣ基板の表面をＡｒイオンビームエッチングすることを示すスパッタ装置の概略断面図である。 本発明にかかるＡｒイオンビームエッチング時間とエッチング深さとの関係図である。 本発明にかかる接触抵抗を求める伝送長法を説明するための説明図である。 本発明にかかるＳｉＣ基板表面のエッチング時間と接触抵抗の関係図である。 本発明にかかるＮｉシリサイド膜組成と接触抵抗との関係図である。 本発明にかかるＳｉＣ基板とＮｉＳｉ合金板とを真空中でエッチング後、張り合わせる装置の概略断面図である。 従来の異なるＳｉＣウエハの断面図である。

符号の説明

１ ＳｉＣ基板
２ 保護酸化膜
３ フォトレジスト
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ コンタクトホール
５ Ｎｉシリサイド膜
５ａ Ｎｉ_２Ｓｉ膜
５ｂ スパッタによるＮｉ_０．５Ｓｉ_０．５の組成Ｎｉシリサイド膜
５ｃ Ｎｉ_０．５Ｓｉ_０．５組成の合金板
６、６ａ、６ｂ ビームソース
７ Ａｒイオンビーム
８ａ、８ｂ ＤＣマグネトロンスパッタ
１０ａ 台座
１１ Ｎｉ膜
１２ カーボン膜
１３ ＴｉＣ膜
１００ ＳｉＣウエハ。

Claims (6)

1. 炭化珪素半導体基板を真空中で最表面から所定の深さまでエッチングし、続いて、組成をＮｉ_ｘＳｉ_１−ｘで表した場合、０．３＜ｘ＜０．７となるようなＮｉとＳｉの比率で、ＮｉとＳｉを前記炭化珪素半導体基板のエッチング面上に堆積してＮｉシリサイド層を成膜する工程を有することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
2. 前記所定の深さが０．１２ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
3. 前記Ｎｉシリサイド膜が少なくともｘ＝０．５であるＮｉＳｉ膜を含んでいることを特徴とする請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
4. 炭化珪素半導体基板と、別途形成されたＮｉとＳｉの組成比率が１対１に近いＮｉＳｉ合金板とを真空中に挿入し、前記炭化珪素半導体基板とＮｉＳｉ合金板との表面をそれぞれＡｒイオンビームエッチングし、続いてエッチングした両表面を真空中で、常温、１ＭＰａ以上の圧力で接触させて炭化珪素半導体基板とＮｉＳｉ合金板とを貼り付けることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
5. 前記ＮｉＳｉ合金板を真空中に挿入する前の該合金板の表面が表面粗さＲＭＳ＜０．５ｎｍに研磨されていることを特徴とする請求項４記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
6. 前記Ａｒイオンビームエッチングを３００秒以上行うことを特徴とする請求項４記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。

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