JP2013161805A - 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】金属材料から成るターゲット23をスパッタして、炭化珪素基体10上に金属膜を成膜する。このとき、ターゲット23からスパッタされた金属材料、およびガス導入口27から流入されるスパッタ用ガスの炭化珪素基体10への入射エネルギーが、炭化珪素の結合エネルギーよりも小さくなる条件下、具体的には4.8eVよりも小さくなる条件下で、金属膜を成膜する。たとえば、陰極21と陽極22との間に印加される高周波電圧を20V以上300V以下として、金属膜を成膜する。
【選択図】図2
Description
ここで、J0は飽和電流密度を示し、qは電荷量を示し、Vは印加電圧を示し、kはボルツマン定数を示し、Tは温度を示す。飽和電流密度J0は、以下の式(2)で表される。
ここで、φbはショットキ障壁高さを示し、A*はリチャードソン定数を示す。
図1は、本発明の第1の実施の形態における炭化珪素半導体装置1の構成を示す断面図である。炭化珪素半導体装置1は、本発明の第1の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法によって製造される。本実施の形態の炭化珪素半導体装置1は、ショットキバリアダイオード(Schottky Barrier Diode;略称:SBD)である。
本発明の第2の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法では、第1の実施の形態と同様にして金属層13を形成した後、金属層13を構成するショットキ金属材料の再結晶化温度付近の温度である結晶回復温度で熱処理を行う。この熱処理を、以下では「再結晶化熱処理」という場合がある。再結晶化熱処理を行うことによって、金属層13中の結晶欠陥の回復を促進することができる。結晶回復温度は、たとえば、再結晶化温度±50℃である。
前述の第1の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法では、ショットキ金属から成る金属層13の全体を形成するまで、スパッタ電圧を20V以上300V以下とするので、ショットキ金属の成膜速度が遅くなる。したがって、所望の膜厚の金属層13を成膜するまでには時間がかかり、生産性が悪くなる。
図10は、本発明の第4の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法で用いられるスパッタ成膜装置30の構成を示す断面図である。本発明の第4の実施の炭化珪素半導体装置の製造方法では、図10に示すスパッタ成膜装置30を用いて、金属層13を形成する。スパッタ成膜装置30は、前述の第1の実施の形態で用いられる図2に示すスパッタ成膜装置20と類似し、同一の構成については同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図11および図12は、本発明の第5の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法で用いられるスパッタ成膜装置40の構成を示す断面図である。本発明の第5の実施の形態の炭化珪素半導体装置では、図11および図12に示すスパッタ成膜装置40を用いて、金属層13を形成する。スパッタ成膜装置40は、前述の第1の実施の形態で用いられる図2に示すスパッタ成膜装置20と類似し、同一の構成については同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図14は、本発明の第6の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法で用いられるスパッタ成膜装置50の構成を示す断面図である。本発明の第6の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法では、図14に示すスパッタ成膜装置50を用いて、金属層13を形成する。スパッタ成膜装置50は、前述の第1の実施の形態で用いられる図2に示すスパッタ成膜装置20と類似し、同一の構成については同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図16は、本発明の第7の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法で用いられるスパッタ成膜装置55の構成を示す断面図である。本発明の第7の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法では、図16に示すスパッタ成膜装置55を用いて、金属層13を形成する。スパッタ成膜装置55は、前述の第6の実施の形態で用いられる図14に示すスパッタ成膜装置50と類似し、同一の構成については同一の参照符号を付して、説明を省略する。
Claims (15)
- 真空ポンプで吸引されたチャンバ内で、互いに対向して配置される陽極および陰極から成る一対の電極間に高周波電圧を印加して、前記一対の電極間にスパッタ用ガスのプラズマを発生させ、発生させた前記プラズマ中のイオンで、前記陰極上に配置される金属材料をスパッタし、スパッタされた前記金属材料を、前記金属材料に対向して前記陽極上に配置される炭化珪素基体上に堆積させて、金属膜を成膜する工程を備え、
前記金属膜を成膜する工程では、前記金属材料および前記スパッタ用ガスの前記炭化珪素基体への入射エネルギーが、炭化珪素の結合エネルギーよりも小さくなる条件下で、前記金属膜を成膜することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記金属膜を成膜する工程では、前記入射エネルギーが前記炭化珪素の結合エネルギーよりも小さくなる条件として、前記一対の電極間に印加される前記高周波電圧を20V以上300V以下として、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を形成する工程では、前記スパッタ用ガスにプラズマが着火された時点から予め定める低圧成膜時間が経過するまで、前記一対の電極間に印加される前記高周波電圧を20V以上300V以下として前記金属膜を成膜し、前記低圧成膜時間が経過すると、前記一対の電極間に印加される前記高周波電圧を300Vよりも大きくして、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を成膜する工程では、前記入射エネルギーが前記炭化珪素の結合エネルギーよりも小さくなる条件として、前記一対の電極間の距離を0.1m以上として、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を形成する工程では、前記スパッタ用ガスにプラズマが着火された時点から予め定める遠距離成膜時間が経過するまで、前記一対の電極間の距離を0.1m以上として前記金属膜を成膜し、前記遠距離成膜時間が経過すると、前記一対の電極間の距離を0.1m未満として、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項4に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を形成する工程では、前記入射エネルギーが前記炭化珪素の結合エネルギーよりも小さくなる条件として、前記スパッタ用ガスの流量を10sccm未満として、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を形成する工程では、前記スパッタ用ガスにプラズマが着火された時点から予め定める低流量成膜時間が経過するまで、前記スパッタ用ガスの流量を10sccm未満として前記金属膜を成膜し、前記低流量成膜時間が経過すると、前記スパッタ用ガスの流量を10sccm以上として、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項6に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を成膜する工程では、前記一対の電極間に印加される前記高周波電圧を20V以上300V以下として、複数の前記炭化珪素基体に順次、前記金属膜を成膜し、
前記金属膜が成膜された複数の前記炭化珪素基体のうち、1番目に前記金属膜が成膜された炭化珪素基体を除いて、2番目以降に前記金属膜が成膜された炭化珪素基体を用いて炭化珪素半導体装置を製造することを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記金属膜を成膜する工程では、複数の前記炭化珪素基体に順次、前記金属膜を成膜するとき、前記一対の電極間に前記高周波電圧を印加した状態で、前記金属膜が成膜された後の前記炭化珪素基体と、前記金属膜が成膜される前の前記炭化珪素基体とを交換することを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を成膜する工程では、複数の前記炭化珪素基体に順次、前記金属膜を成膜するとき、前記チャンバ内に前記スパッタ用ガスを流入させた状態で、前記金属膜が成膜された後の前記炭化珪素基体と、前記金属膜が成膜される前の前記炭化珪素基体とを交換することを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を成膜する工程では、前記一対の電極間に前記炭化珪素基体を覆うようにシャッターを設置した閉状態で前記スパッタ用ガスにプラズマを着火し、前記スパッタ用ガスにプラズマが着火された時点から予め定める閉鎖時間が経過すると、前記炭化珪素基体を覆う位置から前記シャッターを退避させた開状態にして、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を成膜する工程では、前記一対の電極間にコリメータを設置し、前記コリメータを構成する規制板の角度を、前記一対の電極を構成する前記陽極と前記陰極とを結ぶ基準線に対して90°とした状態で、前記スパッタ用ガスにプラズマを着火した後、前記規制板の角度を前記基準線に対して0°以上90°未満として、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を成膜する工程では、前記陰極を挟んで前記金属材料と反対側に磁石を設置し、前記磁石の磁力を消した状態で前記スパッタ用ガスにプラズマを着火し、前記スパッタ用ガスにプラズマが着火された時点から予め定める消磁時間が経過すると、前記磁石に磁力を生じさせて、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を成膜する工程では、前記スパッタ用ガスを、質量が小さい希ガスから質量が大きい希ガスに変化させるとともに、前記金属膜を成膜することを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記金属膜を成膜する工程の後に、
前記金属膜が形成された前記炭化珪素基体を、前記金属材料の結晶回復温度で熱処理する工程を備えることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016149554A (ja) * | 2015-02-11 | 2016-08-18 | インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト | ショットキー接触部を有する半導体デバイスを製造するための方法 |
WO2021193629A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 新電元工業株式会社 | ワイドギャップ半導体装置及びワイドギャップ半導体装置の製造方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04154966A (ja) * | 1990-10-16 | 1992-05-27 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法および装置 |
JPH04225219A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体膜作製方法 |
JPH07157872A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Fujitsu Ltd | スパッタ装置 |
JPH10140344A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-26 | Ulvac Japan Ltd | 有機薄膜表面への導電性薄膜形成方法、有機el素子 |
JPH10308358A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Nec Corp | 半導体装置の電極形成方法 |
JP2006037172A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパッタリング方法 |
JP2008210938A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2010080965A (ja) * | 1997-11-26 | 2010-04-08 | Applied Materials Inc | ダメージフリー被覆刻設堆積法 |
JP2010182822A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
WO2011007832A1 (ja) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | 株式会社アルバック | 成膜装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19514081A1 (de) | 1995-04-13 | 1996-10-17 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontakts auf einer SiC-Oberfläche |
JP2995284B2 (ja) | 1995-08-25 | 1999-12-27 | 工業技術院長 | 電極作成方法 |
TW335504B (en) | 1996-07-09 | 1998-07-01 | Applied Materials Inc | A method for providing full-face high density plasma deposition |
JPH10294176A (ja) | 1997-02-18 | 1998-11-04 | Tdk Corp | 有機el素子の製造方法および有機el素子 |
JP2002514685A (ja) | 1998-05-14 | 2002-05-21 | カウフマン アンド ロビンソン,インコーポレイテッド | スパッタ堆積装置 |
DE19954866A1 (de) | 1999-11-15 | 2001-05-31 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Behandlung einer durch Epitaxie hergestellten Oberfläche eines SiC-Halbleiterkörpers und danach hergestellten Schottkykontakt |
WO2002044444A1 (en) | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Kyma Technologies, Inc. | Method and apparatus for producing miiin columns and miiin materials grown thereon |
US7297626B1 (en) * | 2001-08-27 | 2007-11-20 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Process for nickel silicide Ohmic contacts to n-SiC |
JP2008103705A (ja) | 2006-09-20 | 2008-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
US7656010B2 (en) | 2006-09-20 | 2010-02-02 | Panasonic Corporation | Semiconductor device |
US7790616B2 (en) * | 2007-08-29 | 2010-09-07 | Northrop Grumman Systems Corporation | Encapsulated silicidation for improved SiC processing and device yield |
KR20090106112A (ko) * | 2008-04-04 | 2009-10-08 | 울산대학교 산학협력단 | 다결정 탄화규소 버퍼층위에 마이크로 또는 나노전자기계시스템용 질화알루미늄막 증착방법 |
US8816356B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-08-26 | Youngstown State University | Silicon carbide barrier diode |
KR101040539B1 (ko) | 2009-11-05 | 2011-06-16 | 동의대학교 산학협력단 | 박막 형성 방법 및 발광소자 |
CN101916723B (zh) | 2010-07-23 | 2015-01-07 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 一种肖特基二极管的制备方法 |
-
2012
- 2012-02-01 JP JP2012019760A patent/JP5885521B2/ja active Active
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-
2013
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- 2013-01-25 KR KR1020130008381A patent/KR101418731B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04154966A (ja) * | 1990-10-16 | 1992-05-27 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法および装置 |
JPH04225219A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体膜作製方法 |
JPH07157872A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Fujitsu Ltd | スパッタ装置 |
JPH10140344A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-26 | Ulvac Japan Ltd | 有機薄膜表面への導電性薄膜形成方法、有機el素子 |
JPH10308358A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Nec Corp | 半導体装置の電極形成方法 |
JP2010080965A (ja) * | 1997-11-26 | 2010-04-08 | Applied Materials Inc | ダメージフリー被覆刻設堆積法 |
JP2006037172A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパッタリング方法 |
JP2008210938A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2010182822A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
WO2011007832A1 (ja) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | 株式会社アルバック | 成膜装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016149554A (ja) * | 2015-02-11 | 2016-08-18 | インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト | ショットキー接触部を有する半導体デバイスを製造するための方法 |
US10763339B2 (en) | 2015-02-11 | 2020-09-01 | Infineon Technologies Austria Ag | Method for manufacturing a semiconductor device having a Schottky contact |
WO2021193629A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 新電元工業株式会社 | ワイドギャップ半導体装置及びワイドギャップ半導体装置の製造方法 |
JPWO2021193629A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | ||
JP7333867B2 (ja) | 2020-03-27 | 2023-08-25 | 新電元工業株式会社 | ワイドギャップ半導体装置及びワイドギャップ半導体装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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