JP5369762B2 - 炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
炭化珪素半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5369762B2 JP5369762B2 JP2009048012A JP2009048012A JP5369762B2 JP 5369762 B2 JP5369762 B2 JP 5369762B2 JP 2009048012 A JP2009048012 A JP 2009048012A JP 2009048012 A JP2009048012 A JP 2009048012A JP 5369762 B2 JP5369762 B2 JP 5369762B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- electrode
- metal thin
- silicon carbide
- carbide
- 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
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 48
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims description 47
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 77
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 77
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 41
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 40
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 33
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 18
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 claims description 14
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 63
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41741—Source or drain electrodes for field effect devices for vertical or pseudo-vertical devices
-
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図1に、本実施形態に示すSiC半導体装置の製造方法により製造したプレーナ型MOSFET(縦型パワーMOSFET)の断面図を示す。本デバイスは、例えばインバータに適用すると好適なものである。図1に基づいて縦型パワーMOSFETの構造について説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してカーバイド層70を形成するために用いるレーザ光を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(1)上記各実施形態では、SiC半導体装置に形成される半導体素子としてパワーMOSFETを例に挙げて説明したが、これは単なる一例であり、ダイオードやIGBTなどの他の素子構造を備えたSiC半導体装置についても本発明を適用することが可能である。
1a 主表面
1b 裏面
3a、3b p-型ベース領域
4a、4b n+型ソース領域
8 ゲート電極
10 ソース電極
11 ドレイン電極
40 保護膜
50 金属薄膜
60 レーザ光
70 カーバイド層
80 不要膜
90 金属層
Claims (7)
- 炭化珪素からなる半導体基板(1)に形成された半導体素子と、
前記半導体素子に対してオーミック接触させられたオーミック電極(11)と、を有してなる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記半導体基板を用意し、当該半導体基板の表面に対し、前記半導体素子と接触するように、カーバイドを生成する金属であるMoを含む金属薄膜(50)を形成する金属薄膜形成工程と、
前記金属薄膜形成工程の後、前記金属薄膜(50)と前記炭化珪素中の炭素を反応させてカーバイド層(70)を形成することで、前記オーミック電極(11)を形成する電極形成工程と、
前記電極形成工程の後、前記カーバイド層(70)の表面に生じたシリコン酸化物またはシリコン粒子からなる不要膜(80)を除去する除去工程と、を含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記金属薄膜形成工程では、前記金属薄膜(50)として、前記カーバイドを生成する金属であるMoに加えて、シリサイドを生成する金属であるNiを含め、MoとNiとによる積層膜を用い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。
- 前記金属薄膜形成工程では、前記金属薄膜(50)の膜厚を10nm以上とすることを特徴とする請求項1または2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記電極形成工程では、レーザアニールにより、前記金属薄膜(50)と炭化珪素中の炭素を反応させて前記カーバイド層(70)を形成することを特徴とする請求項1ないし3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。
- 前記電極形成工程では、シンター処理により、前記金属薄膜(50)と炭化珪素中の炭素を反応させて前記カーバイド層(70)を形成することを特徴とする請求項1ないし3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。
- 前記除去工程では、プラズマエッチングにより、前記シリコンの酸化物またはシリコン粒子からなる不要膜(80)を除去することを特徴とする請求項1ないし5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。
- 前記半導体素子は、前記半導体基板(1)の主表面(1a)側に素子構造が形成され、前記主表面(1a)側に表面電極(10)が形成されていると共に、前記主表面(1a)の反対面である裏面(1b)側に前記オーミック電極(11)が形成され、前記表面電極(10)と前記オーミック電極(11)との間の前記素子構造に電流を流してなる縦型半導体素子であり、
前記半導体素子の素子構造を形成する工程と、前記表面電極(10)の形成工程を行った後、前記金属薄膜形成工程、前記電極形成工程および前記除去工程を行うことを特徴とする請求項1ないし6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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009048012A JP5369762B2 (ja) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009048012A JP5369762B2 (ja) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010205824A JP2010205824A (ja) | 2010-09-16 |
JP5369762B2 true JP5369762B2 (ja) | 2013-12-18 |
Family
ID=42967062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009048012A Active JP5369762B2 (ja) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5369762B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11469303B2 (en) | 2020-01-09 | 2022-10-11 | Fuji Electric Co., Ltd. | Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing silicon carbide semiconductor device |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5427980B2 (ja) * | 2011-04-11 | 2014-02-26 | 新電元工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
ES2728101T3 (es) * | 2014-04-23 | 2019-10-22 | United Silicon Carbide Inc | Formación de contactos óhmicos en semiconductores de banda prohibida ancha |
WO2017026068A1 (ja) * | 2015-08-12 | 2017-02-16 | 新電元工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法及び炭化珪素半導体装置 |
EP3389082B1 (en) * | 2015-12-11 | 2020-10-28 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
JP6808952B2 (ja) * | 2016-03-16 | 2021-01-06 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
JP2017183627A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法及び基板処理装置 |
JP6540585B2 (ja) * | 2016-04-27 | 2019-07-10 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP6583151B2 (ja) | 2016-06-09 | 2019-10-02 | 株式会社デンソー | 半導体装置の製造方法 |
WO2018012510A1 (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | ローム株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP6776762B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2020-10-28 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP7135443B2 (ja) | 2018-05-29 | 2022-09-13 | 富士電機株式会社 | 炭化ケイ素半導体装置及びその製造方法 |
JP7155759B2 (ja) | 2018-08-27 | 2022-10-19 | 富士電機株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
JP7283053B2 (ja) * | 2018-11-09 | 2023-05-30 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置、炭化珪素半導体組立体および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0864800A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-08 | Hitachi Ltd | 炭化珪素半導体素子 |
US20050104072A1 (en) * | 2003-08-14 | 2005-05-19 | Slater David B.Jr. | Localized annealing of metal-silicon carbide ohmic contacts and devices so formed |
JP2006332358A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP4699812B2 (ja) * | 2005-06-07 | 2011-06-15 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2007184571A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-07-19 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置、炭化珪素半導体装置の製造方法、炭化珪素半導体装置中の遷移金属シリサイドと金属膜との接合体及び炭化珪素半導体装置中の遷移金属シリサイドと金属膜との接合体の製造方法 |
KR20090048572A (ko) * | 2006-08-09 | 2009-05-14 | 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 | 탄화규소 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
JP4140648B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2008-08-27 | 住友電気工業株式会社 | SiC半導体用オーミック電極、SiC半導体用オーミック電極の製造方法、半導体装置および半導体装置の製造方法 |
-
2009
- 2009-03-02 JP JP2009048012A patent/JP5369762B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11469303B2 (en) | 2020-01-09 | 2022-10-11 | Fuji Electric Co., Ltd. | Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing silicon carbide semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010205824A (ja) | 2010-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5369762B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP4924690B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP5525940B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP6540585B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
JP5928101B2 (ja) | SiC半導体デバイスの製造方法 | |
JP5668414B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2008135611A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US20110306188A1 (en) | Manufacturing method of silicon carbide semiconductor device | |
JP5761354B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP5460975B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US8354328B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device | |
JP2018182032A (ja) | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2019057682A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
EP3043376B1 (en) | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor element | |
JP2024102269A (ja) | 半導体部品および半導体部品の製造方法 | |
JP5920275B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
JP2020087954A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP6165313B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP6068918B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2021064672A (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
JP6776762B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
JP5991629B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP2008306034A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP2019145784A (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
JP2023040706A (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110318 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130704 |
|
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: 20130820 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130902 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5369762 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
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 |