JP5037095B2 - Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device - Google Patents
Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5037095B2 JP5037095B2 JP2006314208A JP2006314208A JP5037095B2 JP 5037095 B2 JP5037095 B2 JP 5037095B2 JP 2006314208 A JP2006314208 A JP 2006314208A JP 2006314208 A JP2006314208 A JP 2006314208A JP 5037095 B2 JP5037095 B2 JP 5037095B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- metal
- carbide semiconductor
- conductivity type
- alloy
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
Abstract
Description
この発明は、炭化珪素半導体装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a silicon carbide semiconductor device and a method for manufacturing the same.
炭化珪素半導体を用いたMOSFET(電界効果型トランジスタ)では、半導体素子と外部回路とのコンタクトを形成する際に、第1導電型領域と第2導電型領域とで、接触抵抗が低いオーミックコンタクトを形成する金属が異なる。そのため、導通時の損失を小さくするには、第1導電型領域と第2導電型領域に異なる金属を用いてオーミックコンタクトを形成することが望ましい。しかし、領域ごとに異なる金属を用いてオーミックコンタクトを形成すると単位トランジスタの繰り返しピッチの拡張による装置の大型化や、工程数の増大等の不具合が生じる。そこで、複数の金属を層状に積層して、第1導電型領域と第2導電型領域に共通の組成の金属を使用したオーミックコンタクトが提案されている。(例えば特許文献1参照。)
In a MOSFET (field effect transistor) using a silicon carbide semiconductor, when forming a contact between a semiconductor element and an external circuit, an ohmic contact having a low contact resistance is provided between the first conductivity type region and the second conductivity type region. The metal to be formed is different. Therefore, in order to reduce the loss during conduction, it is desirable to form ohmic contacts using different metals for the first conductivity type region and the second conductivity type region. However, when an ohmic contact is formed using a different metal for each region, problems such as an increase in the size of the device due to the repetition pitch expansion of the unit transistors and an increase in the number of processes occur. Therefore, an ohmic contact has been proposed in which a plurality of metals are stacked in layers and a metal having a common composition is used for the first conductivity type region and the second conductivity type region. (For example, refer to
上記のような層状の金属を使用して、第1導電型領域と第2導電型領域の両者に対して低抵抗なオーミックコンタクトを形成するには、各金属の膜厚や熱処理温度等の調整が必要であり、しかもその最適範囲は狭いものとなる。一方、実際の工程では、第1導電型領域や第2導電型領域の表面粗さや不純物濃度等の条件にはばらつきがあり、その条件に対してオーミックコンタクトを形成可能な最適範囲が変化するため、均一な特性をもった半導体装置を再現性よく製造することが困難であった。 In order to form a low resistance ohmic contact to both the first conductivity type region and the second conductivity type region using the layered metal as described above, the thickness of each metal, the heat treatment temperature, etc. are adjusted. However, the optimum range is narrow. On the other hand, in the actual process, conditions such as the surface roughness and impurity concentration of the first conductivity type region and the second conductivity type region vary, and the optimum range in which an ohmic contact can be formed changes depending on the conditions. Therefore, it has been difficult to manufacture a semiconductor device having uniform characteristics with good reproducibility.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、装置の大型化を招くことなく、導通時の損失が少ない炭化珪素半導体装置を再現性よく得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a silicon carbide semiconductor device with low loss during conduction with good reproducibility without causing an increase in size of the device. .
炭化珪素半導体装置を、第1導電型領域と第2導電型領域とが表層部に形成された炭化珪素半導体層と、前記第1導電型領域とオーミックコンタクトを形成する第1の金属を前記炭化珪素半導体層と合金化した第1合金と、前記第2導電型領域とオーミックコンタクトを形成する第2の金属を前記炭化珪素半導体層と合金化した第2合金とを有し、前記第1合金と前記第2合金とが前記炭化珪素半導体層の表面に偏りなく分散して配置するように形成された複合合金層と、を備えてなることにした。 The silicon carbide semiconductor device, the first conductivity type region and the silicon carbide semiconductor layer and a second conductivity type region formed in a surface portion, the first metal forming the first conductivity type region and the ohmic contact carbide A first alloy alloyed with a silicon semiconductor layer, and a second alloy obtained by alloying a second metal forming an ohmic contact with the second conductivity type region with the silicon carbide semiconductor layer, the first alloy And a composite alloy layer formed such that the second alloy is dispersed and arranged on the surface of the silicon carbide semiconductor layer without deviation .
上記の構成によれば、第1導電型領域と第2導電型領域に対して共通に形成された複合合金層によって、第1導電型領域には第1の金属との合金によるオーミックコンタクトが、第2導電型領域には第2の金属との合金によるオーミックコンタクトが形成されるので、装置の大型化を招くことなく、導通時の損失が少ない炭化珪素半導体装置が再現性よく得られる。 According to the above configuration, by the composite alloy layer formed in common to the first conductivity type region and the second conductivity type region, the first conductivity type region has an ohmic contact made of an alloy with the first metal, Since the ohmic contact made of an alloy with the second metal is formed in the second conductivity type region, a silicon carbide semiconductor device with low loss during conduction can be obtained with good reproducibility without causing an increase in size of the device.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1の炭化珪素半導体装置の製造方法によって製造される炭化珪素半導体装置の素子構造を図1に示す。炭化珪素半導体装置の一例として、第1導電型領域をn型、第2導電型領域をp型にて形成した炭化珪素MOSFETの断面構造を示す。また、本発明の実施の形態1の炭化珪素半導体装置の製造方法を図2に示す。
FIG. 1 shows an element structure of a silicon carbide semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device of the first embodiment of the present invention. As an example of a silicon carbide semiconductor device, a cross-sectional structure of a silicon carbide MOSFET in which a first conductivity type region is n-type and a second conductivity type region is p-type is shown. 2 shows a method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device of the first embodiment of the present invention.
図中、1は高濃度のn型(以下n+型と示す。)炭化珪素基板(第1導電型の炭化珪素基板)、2は低濃度のn型(以下n-型と示す。)ドリフト領域(第1導電型の炭化珪素ドリフト領域)、3はp型ベース領域(第2導電型の炭化珪素ベース領域)、4はn+型ソース領域(第1導電型の炭化珪素ソース領域)、5はp+型コンタクト領域(第2導電型の炭化珪素コンタクト領域)、6はゲート酸化膜、7はゲート電極、8は層間絶縁膜、9は複合合金層、10は配線層、11はドレイン電極、12は裏面配線層、20は半導体層、をそれぞれ示す。 In the figure, 1 is a high concentration n-type (hereinafter referred to as n + type) silicon carbide substrate (first conductivity type silicon carbide substrate), and 2 is a low concentration n-type (hereinafter referred to as n − type) drift. Region (first conductivity type silicon carbide drift region), 3 is a p-type base region (second conductivity type silicon carbide base region), 4 is an n + type source region (first conductivity type silicon carbide source region), 5 is a p + -type contact region (second conductivity type silicon carbide contact region), 6 is a gate oxide film, 7 is a gate electrode, 8 is an interlayer insulating film, 9 is a composite alloy layer, 10 is a wiring layer, and 11 is a drain. An electrode, 12 is a back surface wiring layer, and 20 is a semiconductor layer.
本発明の実施の形態1の炭化珪素半導体装置の製造方法を図2(a)〜図2(d)に基づき説明する。
まず、半導体ウェハに図2(a)に示すような上部にコンタクトホール30を形成する段階までを説明する。図中最下層に示すn+型炭化珪素基板1のウェハ上に、エピタキシャル結晶成長法により、n型の炭化珪素からなるドリフト領域2を形成する。エピタキシャル結晶成長後、ドリフト領域2の表層部の所定領域にレジストをマスクとして不純物イオンを注入して、p型ベース領域3を形成する。p型となる不純物としては、例えばアルミニウム(Al)が挙げられる。
A method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device of the first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 2 (a) to 2 (d).
First, the process up to the step of forming the
次に、前記p型ベース領域3の中に、レジストをマスクとして不純物イオンを注入し、前記p型ベース領域3の表層部にn+型ソース領域4を形成する。前記n+型ソース領域4は深さ0.1〜1μmとし、n型となる不純物としては、例えば窒素(N)挙げられ、1×1018〜1×1021cm−3の濃度範囲に入ることが望ましい。不純物濃度は深さ方向に均一であっても、表面近傍で高くなるよう分布してもよく、このように高濃度の不純物濃度に制御することにより、n+型ソース領域4は第1の金属となるニッケル(Ni)と接触抵抗の低いオーミックコンタクトを形成することが可能となる。
Next, impurity ions are implanted into the p-
さらにレジストをマスクとして前記p型ベース領域3の中に不純物イオンを注入し、前記p型ベース領域3の表層部で前記n+型ソース領域4の中央部にp+型コンタクト領域5を形成する。不純物の濃度は、1×1018〜1×1021cm−3の範囲に入ることが望ましく、深さ方向に均一であっても、表面近傍で高くなるよう分布してもよい。このように高濃度の不純物濃度に制御することにより、p+型コンタクト領域5は第2の金属となるアルミニウム(Al)、チタン(Ti)、又はコバルト(Co)等と接触抵抗の低いオーミックコンタクトを形成することが可能となる。また、これにより、半導体層20の表層部には、第1導電型領域(n型)と第2導電型領域(p型)の両領域が形成される。
Further, impurity ions are implanted into the p-
その後、1500℃以上の高温でアニール処理を行い、注入したイオンを活性化させる。 Thereafter, an annealing process is performed at a high temperature of 1500 ° C. or higher to activate the implanted ions.
次に、熱酸化によって半導体層20の上部全面にSiO2からなるゲート酸化膜6を成膜し、さらにその上からポリシリコン膜のゲート電極7を成膜する。その後、前記ソース領域4と前記コンタクト領域5の表面を覆うゲート酸化膜6とゲート電極7をエッチングにより除去し、その上に層間絶縁膜8を形成する。
Next, a
次に、前記ソース領域4と前記コンタクト領域5の上の層間絶縁膜8をエッチング除去してコンタクトホール30を開口する。すると、図2(a)のように、前記半導体層20の内、前記ソース領域4と前記コンタクト領域5がコンタクトホール30の底部から露出した状態となる。
Next, the
次に図2(b)に示すように、第2金属膜形成工程として、前記コンタクトホール30の底部から露出した前記半導体層20の表面に第2の金属の膜22Mを形成させる。第2の金属としては、第2導電型領域がp型なので、上述したアルミニウム(Al)やチタン(Ti)またはコバルト(Co)を使用する。本実施の形態では、蒸着法によって膜厚みが1〜100nmの範囲に入るように、さらに望ましくは1〜10nmの範囲に入るように、前記半導体層20の表面にアルミニウムを堆積させた。
Next, as shown in FIG. 2B, as a second metal film forming step, a second metal film 22 </ b> M is formed on the surface of the
その後、第2金属配置工程として、真空中または不活性ガス中でアルミニウムが前記半導体層20と反応する温度以下である200〜700℃(第1の処理温度)に昇温して熱処理を行う。すると、図2(c)に示すように前記第2の金属の膜22Mが半導体層20の表面で凝縮し、直径が膜の厚みの数倍となる数nm〜数100nm程度の凝集体となり、第2の金属の凝集体22Cが半導体層20の表面に分散して配置される。
Thereafter, as the second metal placement step, heat treatment is performed by raising the temperature to 200 to 700 ° C. (first treatment temperature), which is not higher than the temperature at which aluminum reacts with the
第2の金属の凝集体22Cの直径としては、ソース領域4及びコンタクト領域5の表面に偏りなく分散させるために、コンタクトホール30の大きさの数10〜100分の1以下の大きさが望ましい。本実施の形態におけるMOSFETのコンタクトホール30の開口の大きさは数μm角程度であり、凝集体の直径としては数100nm以下に調整することが望ましく、数10nm以下であればなお望ましい。また、凝集体の直径の下限は、凝集制御が容易で、かつ後述する工程で配置される第1の金属との影響が少なくなる数nm以上に保つことが望ましい。凝集体の直径は上述したように凝集前の膜厚みの数倍程度になるので、第2の金属の膜22Mの膜厚みは1〜100nmの範囲に入るように、さらに1〜10nmの範囲に入るように形成することが望ましい。
The diameter of the second metal aggregate 22 </ b> C is preferably a size of several tens to one hundredth of the size of the
また、n型である炭化珪素基板1の裏側には、第1の金属であるNiの膜31を形成する。本実施の形態では、スパッタリングによりNi膜31を形成した。
Further, a Ni
また、上記第2の金属を半導体層20の表面に配置する際に、あらかじめウェハの温度を200〜700℃の範囲内に昇温させておくことにより、直接凝集体の状態で堆積させることも可能である。
In addition, when the second metal is disposed on the surface of the
次に、第1金属膜形成工程として、図2(d)に示すように、第1の金属の膜21Mをウェハの表面に蒸着法によって形成する。第1の金属としては、第1導電型領域をn型(第2導電型領域はp型となる)としたので、ニッケル(Ni)を使用し、このとき、第1の金属の膜21Mは、前記半導体層20の表面の内、前記第2の金属の凝集体22Cが配置されていない部分については、半導体層20の表面上に直接形成され、第2の金属の凝集体22Cが配置されている部分については、第2の金属の凝集体22C上に形成される。つまり第1の金属の膜22Mは、第2の金属の凝集体22Cの隙間部分を埋めるように前記半導体層20の表面および第2の金属の凝集体22Cの上に形成されるとともに、コンタクトホール30内部を含めたウェハ上部全面に形成される。
Next, as a first metal film formation step, as shown in FIG. 2D, a
なお、上記第1の金属の膜21Mや第2の金属の膜22Mを形成するには、蒸着法以外にスパッタ法、ICB(Ion Cluster Beam)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、CBE(Chemical Beam Epitaxy)法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法などを用いることができる。
The
また、上記第2の金属の膜22Mの形成から第1の金属の膜21Mを形成する間は、第1の金属や第2の金属または半導体層20の空気中の水分や酸素による酸化、又は水分や酸素の吸着が生じないように、ウェハを外気に触れさせないようにすることが望ましい。
In addition, during the formation of the
次に、複合合金層形成工程として、ウェハ全体を第1の処理温度より高い600℃〜1200℃程度の設定温度(第2の処理温度)で真空中または不活性ガス中で10秒〜30分間熱処理する。この温度で熱処理することにより、ウェハと接している第1の金属であるNiは炭化珪素部分と反応して合金(ニッケルシリサイド)化し、ウェハと接している第2の金属も炭化珪素部分と反応して合金(各金属シリサイド)化する。本実施の形態では、半導体層20と直接接している第2の金属の凝集体22Cと半導体層20とが反応して第2合金9bが生成し、半導体層20と直接接している第1の金属の膜21Mと半導体層20とが反応して第1合金9aが生成し、第1合金9aと第2合金9bが前記半導体層20の表面に斑状に混在した複合合金層9が形成される。また、前記炭化珪素基板1の表面(図中下側)にもNi膜31との反応による合金層が形成される。
Next, as a composite alloy layer forming step, the entire wafer is set at a set temperature (second processing temperature) of about 600 ° C. to 1200 ° C. higher than the first processing temperature in vacuum or in an inert gas for 10 seconds to 30 minutes. Heat treatment. By performing heat treatment at this temperature, Ni, which is the first metal in contact with the wafer, reacts with the silicon carbide portion to form an alloy (nickel silicide), and the second metal in contact with the wafer also reacts with the silicon carbide portion. Thus, an alloy (each metal silicide) is formed. In the present embodiment, the second metal aggregate 22b reacts with the
なお、第1合金9aと第2合金9bは半導体層20の面方向に混在していればよいのであって、前記第2の金属の凝集体22Cを形成する際の条件を変化させて、各合金が縞状や格子状に分散するようにしてもよい。
The
上記第1合金9aの内、第1導電型であるn型のソース領域4部分に形成された部分がオーミックコンタクトを形成する。そして、上記第2合金9bの内、第2導電型領域であるp型のコンタクト領域5部分に形成された部分がオーミックコンタクトを形成する。また、n型である炭化珪素基板1と第1の金属であるNiの膜31との反応により形成された合金層は全面でオーミックコンタクトを形成し、ドレイン電極11として機能する。
Of the
そして、ウェハを硫酸やリン酸などの酸によって洗浄し、炭化珪素部分に接触せず合金化しなかった未反応の第2の金属の凝集体22C、及び第1の金属の膜21Mを除去する。その後、酸素プラズマなどのドライプロセスによって熱処理に伴い析出するグラファイト層を除去すれば、さらに信頼性の高いオーミックコンタクトを形成することができる。
Then, the wafer is washed with an acid such as sulfuric acid or phosphoric acid to remove the unreacted
最後に、配線層形成工程として、ウェハ上部に外部回路と接続される配線層10を、ウェハ下部のドレイン電極11に裏面接続配線12を形成して、図1に示す炭化珪素半導体装置が得られる。配線層10はアルミニウム膜をパターニングしてスパッタリングし、電流を取出すために十分な断面積が得られるようウェハの上面を埋めるように形成され、複合合金層9と直接接続される。つまり、配線層10は複合合金層9を介して、第1導電型であるn型のソース領域4及び第2導電型であるp型のコンタクト領域5に接続されることになる。裏面接続配線12は、Niや金(Au)などをスパッタリングして形成することができる。
Finally, as a wiring layer forming step, the
次に、上記実施の形態による製造方法で得られた炭化珪素半導体の動作について説明する。
ゲート電極7に電圧を印加していない場合は、ゲート電極7の直下にあるベース領域3にチャネルが形成されないので、配線層10と裏面接続配線12間に高電圧を印加しても、配線層10と裏面接続配線12間に電流が流れることはなく、いわゆるオフ状態となる。
Next, the operation of the silicon carbide semiconductor obtained by the manufacturing method according to the above embodiment will be described.
When no voltage is applied to the
一方、ゲート電極7に正の電圧を印加すると、ゲート電極7の直下にあるベース領域3にチャネルが形成されてソース領域4からドリフト領域2間に電子が流れるように、いわゆるオン状態になるので、配線層10と裏面接続配線12間に電圧を印加すると、複合合金層9−ソース領域4−ベース領域3−ドリフト領域2−炭化珪素基板1−ドレイン電極11の経路で電流が流れるようになる。
On the other hand, when a positive voltage is applied to the
このとき、配線層10と裏面接続配線12間のオン抵抗は、配線層10−半導体素子間のコンタクト抵抗(配線層10〜ソース領域4間、炭化珪素半導体基板1〜裏面接続配線12間)と、半導体素子内部の抵抗(ソース領域4−ベース領域3−ドリフト領域2−炭化珪素基板1)で規定される。
At this time, the ON resistance between the
半導体素子内部の抵抗については、炭化珪素半導体を用いることによって、珪素半導体に比較して低抵抗を実現することができる。 As for the resistance inside the semiconductor element, by using a silicon carbide semiconductor, a low resistance can be realized as compared with a silicon semiconductor.
配線層10−半導体素子間のコンタクト抵抗については、上述したように炭化珪素半導体と接触する金属によって異なる。本実施の形態によれば、第1導電型であるソース領域4と配線層10は、複合合金層9を介して接続されているので、ソース領域4と配線層10との界面に混在した第1合金9aによるオーミックコンタクトにより、ソース領域4と配線層10との接触抵抗が低減され、導通時の損失を低く保つことができる。
As described above, the contact resistance between
一方、第2導電型であるコンタクト領域5と配線層10も複合合金層9を介して接続されているので、コンタクト領域5と配線層10との界面に混在した第2合金9bによるオーミックコンタクトにより、コンタクト領域5と配線層10との接触抵抗も低減され、導通時の損失を低く保つことができる。
On the other hand, since the
さらに、本実施の形態によれば、第1導電型であるn型ソース領域4と配線層10との界面では、n型炭化珪素とオ−ミックコンタクトを形成できる第1の金属が直接n型ソース領域4と接触し、第2導電型であるp型コンタクト領域5と配線層10との界面でもp型炭化珪素とオ−ミックコンタクトを形成できる第2の金属が直接p型コンタクト領域と接触している。そのため、オーミックコンタクトを形成させるための熱処理条件や合金層厚み等の許容範囲が広くなり、実際のプロセスで処理するウェハの表面状態の粗さ(ラフネス)や酸化膜等のコンタクト阻害膜の残渣状況にばらつきがあっても、均質なオーミックコンタクトを形成できるので、安定した低抵抗を実現し、歩留まりや品質の安定性を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the first metal capable of forming an ohmic contact with the n-type silicon carbide is directly n-type at the interface between the n-
また、配線層と、第1導電型領域及び第2導電型領域とのオーミックコンタクトを共通の工程により形成した複合合金層により形成できるので、単位素子を小さく形成して装置の大型化を招くことなく導通時の損失を低減することが容易となる。 Further, since the ohmic contact between the wiring layer, the first conductivity type region and the second conductivity type region can be formed by a composite alloy layer formed by a common process, the unit element is made small and the apparatus is increased in size. Therefore, it is easy to reduce loss during conduction.
なお、第1導電型領域、第2導電型領域との接触抵抗は低いほど望ましいが、実際の半導体装置では、それぞれの領域での抵抗の寄与が異なる場合があり、必ずしも両者の抵抗が同様の低抵抗である必要はない。例えば、本実施の形態におけるMOSFETにおいて、ソース領域4への接触抵抗は、導通時の損失に影響を与えるので、接触抵抗を低減したときの効果が大きい。一方、コンタクト領域5では、ベース領域3の電位をアースに固定する程度のオーミックコンタクトであればよい。このような場合、本実施の形態によれば、第1合金9aの面積と第2合金9bの面積の割合を制御し、ソース領域4と配線層10との抵抗を優先して低減させて導通時の損失をより効率的に低減することが可能となる。
Note that the lower the contact resistance between the first conductivity type region and the second conductivity type region, the better. However, in an actual semiconductor device, the contribution of the resistance in each region may be different. It does not have to be low resistance. For example, in the MOSFET according to the present embodiment, the contact resistance to the
なお、本実施の形態では、第2導電型領域に対してオーミックコンタクトを形成できる第2の金属の凝集体22Cを配置した後に、第1導電型領域に対してオーミックコンタクトを形成できる第1の金属の膜21Mを形成したが、その逆でもよい。つまり、第1導電型領域に対してオーミックコンタクトを形成できる第1の金属の凝集体を配置した後に、第2導電型領域に対してオーミックコンタクトを形成できる第2の金属の膜を形成しても同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, after the
また、第2の金属の凝集体22Cを配置した後に熱処理を行い、第2の金属と半導体層20とを反応させて、半導体層20の表面に第2合金9bを形成し、その後に第1の金属の膜21Mを形成して再度熱処理を行って複合合金層9を形成するようにしてもよい。
Also, after the
なお、上記各実施の形態では第1導電型領域としてn型、第2導電型領域としてp型を用いる例について説明したが、逆に第1導電型領域としてp型、第2導電型領域としてn型を用いても同様の効果を得ることができる。 In each of the above embodiments, an example in which n-type is used as the first conductivity type region and p-type is used as the second conductivity type region has been described. Conversely, p-type is used as the first conductivity type region and Even if n-type is used, the same effect can be obtained.
1 炭化珪素半導体基板、 2 ドリフト領域、 3 ベース領域、 4 ソース領域(第1導電型)、 5 コンタクト領域(第2導電型)、 9 複合合金層、 9a 第1合金、 9b 第2合金、 10 配線層、 20 半導体層、 21M 第1の金属の膜、 22M 第2の金属の膜、 22C 第2の金属の凝集体、 1 silicon carbide semiconductor substrate, 2 drift region, 3 base region, 4 source region (first conductivity type), 5 contact region (second conductivity type), 9 composite alloy layer, 9a first alloy, 9b second alloy, 10 Wiring layer, 20 semiconductor layer, 21M first metal film, 22M second metal film, 22C second metal aggregate,
Claims (7)
前記第1導電型領域とオーミックコンタクトを形成する第1の金属を前記炭化珪素半導体層と合金化した第1合金と、前記第2導電型領域とオーミックコンタクトを形成する第2の金属を前記炭化珪素半導体層と合金化した第2合金とを有し、前記第1合金と前記第2合金とが前記炭化珪素半導体層の表面に偏りなく分散して配置するように形成された複合合金層と、
を備えてなる炭化珪素半導体装置。 A silicon carbide semiconductor layer in which a first conductivity type region and a second conductivity type region are formed in a surface layer portion;
Said first and alloy the first metal and the silicon carbide semiconductor layer and alloying of forming said first conductivity type region and the ohmic contact, the second metal forming the second conductivity type region and the ohmic contact carbide and a second alloy silicon semiconductor layer alloyed with said first alloy and said second alloy and said silicon carbide semiconductor layer composite alloy layer formed so as to disperse to arranged evenly on the surface of the ,
A silicon carbide semiconductor device comprising:
前記第2導電型領域とオーミックコンタクトを形成する第2の金属の膜を前記炭化珪素半導体層の表面に形成する第2金属膜形成工程と、
第1の処理温度で熱処理し、前記第2の金属の膜を凝集させて前記炭化珪素半導体層の表面に偏りなく分散して配置するように前記第2の金属の凝集体を形成する第2金属配置工程と、
前記第1導電型領域とオーミックコンタクトを形成する第1の金属の膜を、前記炭化珪素半導体層の表面に形成させる第1金属膜形成工程と、
前記第1の処理温度より高い第2の処理温度で熱処理し、前記炭化珪素半導体層と接する前記第1の金属を前記炭化珪素半導体層と反応させて第1合金を生成するとともに、前記炭化珪素半導体層と接する前記第2の金属を前記炭化珪素半導体層と反応させて第2合金を生成し、前記第1合金と前記第2合金とが前記炭化珪素半導体層の表面に偏りなく分散して配置するように複合合金層を形成する複合合金層形成工程と、
を含んでなる炭化珪素半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device having a silicon carbide semiconductor layer in which a first conductivity type region and a second conductivity type region are formed in a surface layer portion,
And the second metal film forming step of forming a second metal film forming the second conductivity type region and the ohmic contact on the surface of the silicon carbide semiconductor layer,
Heat-treated at a first treatment temperature, the second to form aggregates of the second metal to coagulate the second metal film arranged distributed evenly on the surface of the silicon carbide semiconductor layer A metal placement process;
The first metal film forming the first conductivity type region and the ohmic contact, a first metal film forming step of forming on the surface of the silicon carbide semiconductor layer,
Higher than said first processing temperature and heat-treated at a second treatment temperature, with the first metal in contact with the silicon carbide semiconductor layer to generate a first alloy is reacted with the silicon carbide semiconductor layer, said silicon carbide The second metal in contact with the semiconductor layer reacts with the silicon carbide semiconductor layer to form a second alloy, and the first alloy and the second alloy are uniformly distributed on the surface of the silicon carbide semiconductor layer. A composite alloy layer forming step of forming a composite alloy layer to be disposed ; and
A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006314208A JP5037095B2 (en) | 2006-11-21 | 2006-11-21 | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006314208A JP5037095B2 (en) | 2006-11-21 | 2006-11-21 | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008130811A JP2008130811A (en) | 2008-06-05 |
JP5037095B2 true JP5037095B2 (en) | 2012-09-26 |
Family
ID=39556346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006314208A Active JP5037095B2 (en) | 2006-11-21 | 2006-11-21 | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5037095B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5557584B2 (en) * | 2010-04-20 | 2014-07-23 | 新電元工業株式会社 | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0878356A (en) * | 1994-09-07 | 1996-03-22 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JP4003296B2 (en) * | 1998-06-22 | 2007-11-07 | 株式会社デンソー | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2003303786A (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and its manufacturing method |
JP3888330B2 (en) * | 2003-04-23 | 2007-02-28 | 株式会社デンソー | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
JP3828511B2 (en) * | 2003-06-26 | 2006-10-04 | 株式会社東芝 | Manufacturing method of semiconductor device |
JP4842527B2 (en) * | 2004-08-24 | 2011-12-21 | パナソニック株式会社 | Manufacturing method of semiconductor device |
-
2006
- 2006-11-21 JP JP2006314208A patent/JP5037095B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008130811A (en) | 2008-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11804545B2 (en) | Semiconductor device | |
JP4140648B2 (en) | Ohmic electrode for SiC semiconductor, method for producing ohmic electrode for SiC semiconductor, semiconductor device, and method for producing semiconductor device | |
JP2006024880A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP5745974B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5889171B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2024001352A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2012160485A (en) | Semiconductor device and manufacturing method of the same | |
JP2017175115A (en) | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method of silicon carbide semiconductor device | |
WO2010095544A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device | |
WO2015001863A1 (en) | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
JP6296970B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5014749B2 (en) | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
JP2009188100A (en) | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
JP5037095B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
US10192970B1 (en) | Simultaneous ohmic contact to silicon carbide | |
WO2019198168A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device | |
JP6686581B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
JP2004039946A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP5091063B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2006073923A (en) | SiC SEMICONDUCTOR DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR SiC SEMICONDUCTOR DEVICE | |
WO2019198167A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device | |
US20230009078A1 (en) | Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
JP5311792B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2008204972A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2002261044A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120306 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120308 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20120404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120425 |
|
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: 20120703 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120704 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5037095 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 |
|
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 |