JP4091931B2 - 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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Description
また、本発明は、鏡面加工されたn型SiC基板に対して、窒素などの不純物をイオン注入することなく、良好なオーミック接触が得られるSiC半導体装置およびSiC半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、n型SiC基板について、「反り」が生じることを抑えながら、良好なオーミック接触が得られるSiC半導体装置およびSiC半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明によれば、鏡面加工されたn型SiC基板に対して、窒素などの不純物をイオン注入することなく、良好なオーミック接触を得ることができる。
また、本発明によれば、窒素などをイオン注入することをせずに、n型SiC基板に高濃度のエピタキシャル層を形成し、そのエピタキシャル層の上に電極を形成するので、n型SiC基板の「反り」の発生を抑えながら、n型SiC基板に対して良好なオーミック接触を得ることができる。
(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11と、n+型SiC基板11の上面(第1の主面)に形成された低濃度ドリフト層(n−型SiC)12と、n+型SiC基板11における上面に背向する裏面(第2の主面)に形成されたエピタキシャル層(n++型SiC)13と、エピタキシャル層13の裏面に形成された電極14とを有する。ここで、電極14はエピタキシャル層13にオーミック接触している。この構成について具体的に説明する。
図4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。本実施形態のSiC半導体装置20と第1実施形態のSiC半導体装置10との相違点は、電極14の構造とその電極14の製造方法である。その他の構成及び製造方法は第1実施形態のSiC半導体装置と同様である。以下、具体的に説明する。
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10,20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31a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。
先ず、図7に示すように、先ず、シリーズ抵抗を下げる低抵抗のn+型SiC層41の裏面に、n+型SiC層41よりも不純物濃度の高いn++型SiC層41aをエピタキシャル成長により形成する。このn++型SiC層41aが第1及び第2実施形態のエピタキシャル層13に相当する。したがって、このn++型SiC層41aの形成により、「反り」を発生させることなく、裏面側の電極(裏面オーミック電極44、半田接合用金属45)のオーミック接触を向上させることができる。
次いで、n+型SiC層41の表面に、耐圧を確保するのに必要な不純物濃度と厚さとを持つ高抵抗のn−型SiC層42をエピタキシャル法で形成する。
Claims (3)
- 第1の主面と該第1の主面に背向するとともに鏡面加工された第2の主面とを有するn型SiC基板と、
前記第2の主面上に形成されたエピタキシャル層と、
前記エピタキシャル層上に形成されると共に、該エピタキシャル層とオーミック接触した電極とを有し、
前記エピタキシャル層の厚さは、0.1μmから1μmまでの範囲内であり、
前記エピタキシャル層に含まれる不純物の濃度は、前記n型SiC基板に含まれる不純物の濃度よりも高く、8×10 18 [cm ―3 ]よりも高く、且つ、7×10 20 [cm ―3 ]よりも低いことを特徴とするSiC半導体装置。 - 前記エピタキシャル層に含まれる不純物は、窒素、燐、砒素、アンチモンのうちのいずれか一つ以上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。
- n型SiC基板の鏡面仕上げを施された一方面に、該n型SiC基板の不純物濃度よりも高い不純物濃度のエピタキシャル層を、エピタキシャル成長により形成し、
前記エピタキシャル層にオーミック接触した電極を形成するSiC半導体装置の製造方法であって、
前記エピタキシャル層は、厚さが0.1μmから1μmまでの範囲内に形成し、
前記エピタキシャル層に含まれる不純物の濃度は、前記n型SiC基板に含まれる不純物の濃度よりも高く、8×10 18 [cm ―3 ]よりも高く、且つ、7×10 20 [cm ―3 ]よりも低く形成することを特徴とするSiC半導体装置の製造方法。
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