TW201234609A - Semiconductor device and manufacturing method therefor - Google Patents

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Description

201234609 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置及其製造方法，更特定而 言’本發明係關於一種具有碳化矽基板之半導體裝置及其 製造方法。 【先前技術】 於使用有碳化矽基板之半導體裝置之製造方法中，一直 進行於碳化石夕基板上形成歐姆電極之技術之開發。 例如根據曰本專利特開平7-99169號公報（專利文獻丨）， 若於SiC基體（碳化矽基板）之上形成Ni-Si合金層、或者 Si、Ni積層體’則不自SiC基體供給Si亦可形成NiSi2(NA 33原子％，Si為67原子％)’從而獲得對Sic基體進行歐姆 接觸之電極。又，根據該公報，若以原子比表示犯為33〇/〇 以下，則si變為過剩，從而阻礙傳導性，若存在6：7%以上 則於NiSis與SiC之界面會存在過剩之Ni，導致成為不連續 之界面。又，根據該公報，由於並非自Sic供給Si，故亦 不會產生達到過剩之C擴散至Ni中，且於電極之表面作為 石墨析出之現象。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1:曰本專利特開平7-99169號公報 【發明内容】 發明所欲解決之問題 如上所述，於形成含有Ni原子及Si原子之電極（電極層） 159630.doc 201234609 時’為提昇電極層之導電率，而必需提高Ni之比例。缺而 若提高Ni之比例，則在進行用以形成電極層之退火時，、導 致大量之C原子自碳化矽基板向電極層之表面析出。故 而，難以兼具使電極層之導電率之降低、及對c原子向電 極層表面析出之抑制。 因此’本發明之目的在於提供一種可兼具使電極層之導 電率之提昇、及對c原子向電極層表面析出之抑制之半導 體裝置及其製造方法。 解決問題之技術手段 本發明之半導體裝置係包含碳化矽基板及電極層。電極 層係連接於碳化矽基板上，且含有犯原子及Si原子e Ni原 子數為Ni原子及Si原子之總數之67%以上。電極層之至少 連接於碳化矽基板之側包含Si及犯之化合物。於電極層之 表面側’ C原子濃度小於Ni原子濃度。 根據該半導體裝置，於電極層中，Ni原子數為奶原子及 Si原子之總數之67%以上。藉此’與該百分比未達67。/〇之 情形相比，可提昇電極層之導電率。又，根據該半導體裝 置，於電極層之表面側C原子濃度小於Ni原子濃度。藉 此’當形成有連接於電極層之表面側之金屬焊墊層時，該 金屬焊墊層變得難以剝離。 較佳為’於電極層之表面側，c原子濃度未達3%。 較佳為’半導體裝置係包含連接於電極層之表面側之金 屬焊墊層。金屬焊墊層較佳為A1層。較佳為，金屬焊墊層 包括形成於電極層上之密接層、及形成於密接層上之本體 159630.doc 201234609 層。密接層係由Ti、Ti W、及TiN之任一者製成。 較佳為’電極層之表面側之Si原子濃度小於30%。藉 此，可進一步提昇電極層之導電率。 本發明之半導體裝置之製造方法係包括以下之步驟。準 備碳化矽基板。形成連接於碳化矽基板上且含有Ni原子及
Si原子之材料層。Ni原子數為Ni原子及Si原子之總數之 67¾以上。藉由利用雷射光對材料層進行退火，而形成至 少連接於碳化石夕基板之側包含S i及Ni之化合物之電極層。 根據該半導體裝置之製造方法，於作為電極層之材料之 材料層中’ Ni原子數為Ni原子及Si原子之總數之67%以 上》藉此，與該百分比未達67%之情形相比，可提昇電極 層之導電率。又，根據該半導體裝置之製造方法，可藉由 使用雷射光而以短時間進行退火。藉此，與進行跨越長時 間之退火之情形相比，可抑制C原子之擴散◦由此可降低 電極層之表面側之C原子濃度。藉此，當形成有連接於電 極層之表面側之金屬焊墊層時，該金屬焊墊層變得難以剝 離。 較佳為，於電極層之上形成金屬焊墊層。金屬焊墊層較 佳為包含八1層。較佳為，形成金屬焊墊層之步驟係包括於 電極層上形成密接層之步驟、及於密接層上形成本體層之 步驟。密接層係由Ti、TiW、及TiN之任一者形成。 形成材料層之步驟亦可包含形成以及沁之混合層之步 驟。又，形成材料層之步驟亦可包含將Si層及沁層積層2 步驟。 159630.doc 201234609 發明之效果 如上所述，根據本發明，可兼具使電極層之導電率之降 低、及對c原子向電極層表面析出之抑制。 【實施方式】 以下，根據圖式對本發明之實施形態進行說明。 (實施形態1) 參照圖1 ’本實施形態之半導體裝置係包括碳化矽基板 90、電極層16、及金屬焊墊層19。 電極層16係連接於碳化矽基板9〇上，且含有州原子及y 原子。Ni原子數為Ni原子及Si原子之總數之67%以上。更 具體而5，電極層16之材料之概略性組成係67原子％以上 之Ni與作為其之實質性剩餘部分之“的混合物。其中亦 可視需要而對電極層16之材料添加犯及以以外之添加物。 又，電極層16之材料可包含工業性製造方法中不可避免地 伴有之雜質。 較佳為，電極層16中之Si原子數為沁原子及以原子之總 數之10%以上。 電極層16之至少連接於碳化石夕基板9〇之側係包含8丨及Ni 之化合物、即矽化鎳。藉此，電極層16與碳化矽基板9〇歐 姆連接。即，電極層16具有作為歐姆電極之功能。 於電極層16之連接於碳化矽基板9〇之側（圖中為下側）， 上述化合物主要為NizSie即，於電極層16之連接於碳化矽 基板90之側，Ni原子數對於犯及以之總原子數之比率為大 約2/3、即約67。/。。該比率於電極層16之表面側（圖中為上 159630.doc 201234609 側）變得更高，於極端之情形時亦可為接近_之值。 即，若將工業性製造方法中不可避免之雜質、或來自外部 環境之不可避免之附著物另當別論，則電極層此表面側 亦可實質上由Ni所構成。於該情形時，電極層⑽表面側 之導電率與有意地包含以之情形相比，變得更高。 於電極層16之表面侧’ c原子濃度小於犯原子濃度。較 佳為，該C原子濃度未達3%，更佳為未達更佳為，於 電極層16之表面側實質上不存在C原子…若將來自外 部環境之不可避免之c原子之附著另當別論，則電極層μ 之表面側亦可實質上由Ni所構成。 此處所謂表面侧之原子濃度係指特定之原子數相對電極 層16之自表面（圖中之上表面）幻果度5 nm為止之區域内之 :原子數之比率。該原子濃度可藉由深度方向之解析度較 门之凡素刀析而測$ ’例如可藉由議吵⑽〜ι〇η
Mass SPectroscopy，：欠級離子質譜法）而測定。再者，於 測疋之準備作業中，t電極層16之表面暴露於大氣中時， 必需清洗電極層1 6 _ . P赝16之表面。該清洗係為例如使用丙酮 機溶劑之超音波清洗。 較佳為，電極層16自身之表面為未經钱刻或研磨等之物 質示之Φ藉此，可使電極層16之形成步驟更簡化。其 中，即便該情形時’亦可在電極層16之形成後，將自外部 環境附著於電極層16之表面之污染物質去除。該去除可藉 由例如上述之清洗而進行。 金屬焊墊層19係連接於電極層16之表面側。金屬焊墊層 159630.doc 201234609 19較佳為A1層或Al-Si層。 其次，對本實施形態之半導體裝置之製造方法進行說 明。 參照圖2(A)，首先準備碳化矽基板90。其次，形成連接 於碳化矽基板90上且含有Ni原子及Si原子之材料層50a。 Ni原子數為Ni原子及Si原子之總數之67%以上。材料層50a 為Si及Ni之混合層。該混合層之形成例如可藉由同時對包 含Si之乾材、及包含Ni之乾材實施減:錄而進行。 較佳為，材料層50a中之Si原子數為Ni原子及Si原子之總 數之10%以上。 進而參照圖2(B)，作為退火處理係對形成有材料層 50a(圖2(A))之碳化矽基板90上照射雷射光。藉由該退火而 由材料層50a形成電極層16(圖2(B))。該退火係以成為電極 層16之至少連接於碳化矽基板90之側包含Si及Ni之化合物 即矽化鎳之方式進行。 較佳為，雷射光之波長為對應於碳化矽之帶隙之波長即 386 nm以下。藉此於碳化矽基板90之表面產生雷射光之吸 收。作為此種雷射光，例如，可使用YAG(Yttrium Aluminum Garnet，在乙紹石權石）雷射或 YV〇4(Yttrium Vanadate Acid， 釩酸釔）雷射之第3高頻諧波即波長35 5 nm之光。 又，雷射光之輸出密度為0.5 J/cm2以上1.5 J/cm2以下， 更佳為0.7 J/cm2以上1.3 J/cm2以下。藉此，可獲得充分之 退火作用，並且可抑制雷射光造成之損傷之產生。 又，雷射光之脈寬係設定為10 ns以上10 ps以下，更佳 159630.doc 201234609 設定為50 ns以上i 以下。藉此，既可使用具有實用性脈 寬之雷射，亦可於足夠短時間内進行退火。 再次參照圖1，於電極層16之上形成金屬烊墊層19。金 屬焊墊層19較佳為Α1層。藉由以上所述，可獲得本實施形 態之半導體裝置。 根據本實施形態之半導體裝置，於電極層16中Ni原子數 為Ni原子及Si原子之總數之67%以上。藉此，與該百分比 未達67%之情形相比可提昇電極層16之導電率。又，根據 該半導體裝置’電極層16之表面侧具有小於Si原子濃度及
Ni原子?辰度之和之C原子濃度。藉此’當形成有連接於電 極層16之表面側之金屬焊墊層19時，該金屬焊墊層19變得 難以剝離。 較佳為，電極層16之表面側之Si原子濃度小於30%。藉 此’可進一步提昇電極層16之導電率。 又’根據本實施形態之半導體裝置之製造方法，於作為 電極層16之材料之材料層5〇a中，Ni原子數為犯原子及Si 原子之總數之67%以上。藉此，與該百分比未達67%之情 形相比’可提昇電極層16之導電率。 又，藉由使用雷射光而於短時間内進行退火。由此，與 進行例如燈加熱退火般跨越更長時間之退火之情形相比， 可抑制C原子之擴散。由此’可降低電極層“之表面側之 C原子濃度。藉此，當形成有連接於電極層16之表面側之 金屬焊墊層19時，金屬焊墊層19變得難以剝離。 較佳為，電極層16或材料層50a2Ni原子數為见原子及 159630.doc 201234609
Si原子之總數之70%以上。藉此，可更確實地獲得上述作 用效果。又’較佳為Ni原子數為Ni原子及si原子之總數之 90%以下。藉此，可進一步抑制c原子自碳化矽基板9〇中 擴散。 其次’對本實施形態之變形例進行說明。 參照圖3，本變形例之半導體裝置之金屬焊墊層丨9v係包 括形成於電極層16上之密接層19a、及形成於密接層19a上 之本體層19b。密接層19a係由Ti、TiW、及TiN之任一者製 成。本體層19b較佳為A1層或Al-Si層。 根據本變形例’可進一步提昇金屬焊墊層丨9V對電極層 16之密接性。 (實施形態2) 主要參照圖4，於本實施形態中形成材料層5Ob來取代材 料層50a(圖2(A)) 〇形成材料層50b之步驟包含將Si層51及 Ni層52積層之步驟。較佳為，使形成之積層體之最上層為 Ni層52。藉此，可於退火後提昇所得電極層丨6之表面側之 Ni原子之比率，故而可提昇電極層16之表面側之導電率。 再者，對於上述以外之構成，因與上述實施形態1之構 成大致相同，故對相同或相對應之要素標註相同符號，而 不重複其說明。 根據本實施形態，無需如實施形態1中進行之Ni及Si之 混合層之形成。 (實施形態3) 於本實施形態中，對上述實施形態1或2之半導體裝置之 159630.doc • 10- 201234609 更詳細構造之一例進行說明。 參照圖5，本實施形態之半導體裝置為縱型MOSFETXMetal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金氧半場效電 晶體），且包括碳化石夕基板90、電極層16'金屬焊塾層 19、閘極絕緣膜1 5、及閘極電極17。碳化石夕基板9〇係含有 n+層11、η·層12、p本體層13、n+源極區域14、及p+區域 18 ° 電極層16係於碳化矽基板90之一個面（圖中之上表面）上 以分別歐姆連接於n+源極區域14及p+區域18之方式設置。
I 電極層16之厚度係例如為100〜200 nm左右。 閘極電極1 7係介隔閘極絕緣膜15設置於碳化梦基板9〇之 一個面（圖中之上表面）上，且與作為p本體層13之表面側之 通道區域13A對向。又’於碳化石夕基板9〇之另一個面（圖中 之下表面）上設置有汲極電極20。 根據本實施形態，可獲得具有導電率較高之電極層16、 及難以剝離之金屬焊墊層19之縱型MOSFET。 再者’可藉由於碳化石夕基板90之朝向没極電極2〇 —側形 成P集極電極層，而構成縱型IGBT(InSUlated Gate Bipolar
Transistor ’絕緣閘雙極電晶體）而取代縱型mqsfET。 又’亦可使用於形成在碳化石夕基板上之溝槽内介隔閘極絕 緣膜嵌入有閘極電極之構造（溝槽閘極構造）。 (比較例） 一面參照使用SIMS之濃度分佈圖數據，一面對關於本 發明之比較例進行說明。再者’由於未於金屬層之表面上 S. 159630.doc 201234609 形成金屬焊墊層，故而，濃度分佈圖中之濺鐘時間〇附近 對應於電極層之表面。又’藏鍍速率設定為約丨〇 nm/分 鐘。又，於測定之前，進行表面之清洗處理。以下，對比 較例具體地進行說明。 (第1比較例） 使用Ni層來取代材料層50a。又，使用燈加熱退火而取 代雷射退火。 參照圖6，於電極層之表面（圖表之橫轴之〇附近），一半 以上之原子為C原子。又，C原子及Si原子各自遍及電極層 整體以有目的之比率存在。又，Ni原子係朝向深度方向， 即碳化矽基板内擴散。 (第2比較例） 作為材料層50b(圖4)，使用Ni達到80原子％且Si達到20 原子％之積層體。又，使用燈加熱退火而取代雷射退火。 參照圖7 ’與第1比較例同樣地，於電極層之表面（圖表 之橫軸之0附近）’ 一半以上之原子為C原子。 (第3比較例） 使用Ni比率較低之層而取代材料層5〇a(圖2(A))。具體而 言’使用具有Ni為65原子。/。且Si為35原子。/。之組成之混合 層°又，使用燈加熱退火而取代雷射退火。所得電極層之 平均導電率低於本發明之實施例之平均導電率。 參照圖8，Si原子係遍及電極層整體以有目的之比率存 在。即’於電極層中不存在實質上包含犯之部分。 應當認為此次揭示之實施形態於所有方面僅為示例而並 159630.doc •12· 201234609 非限制者。本發明之範圍並非由上述說明而是由請求項範 圍表示’且包括與請求項範圍相同意思以及範圍内之全部 變更。 【圖式簡單說明】 圖1係概略性表示本發明實施形態1中之半導體裝置之構 成的剖面圖。 圖2係概略性表示圖丨之半導體裝置之製造方法之第！# 驟（A)及第2步驟（B)的剖面圖。 圖3係概略性表示圖丨之半導體裝置之變形例之剖面圖。 圖4係概略性表示本發明實施形態2中之半導體裝置之製 造方法之一個步驟的剖面圖。 圖5係概略性表示本發明實施形態3中之半導體裝置之構 成的剖面圖。 圖6係第1比較例之半導體裝置之原子濃度分佈圖。-圖7係第2比較例之半導體裝置之原子濃度分佈圖。 圖8係第3比較例之半導體裝置之原子濃度分佈圖。 【主要元件符號說明】 I 半導體裝置 II n+層 12 ιΓ 層 13 ρ本體層 13Α 通道區域 14 η+源極區域 15 閘極絕緣膜 159630.doc -13- 201234609 16 電極層 17 閘極電極 18 p+區域 19 金屬焊墊層 19V 金屬焊墊層 19a 密接層 19b 本體層 20 汲極電極 50a ' 50b 材料層 51 Si層 52 Ni層 90 碳化矽基板 J59630.doc -14-

Claims (1)

  1. 201234609 七、申請專利範圍： 1. 一種半導體裝置，其係包括： 碳化矽基板（90);以及 電極層（16)，其連接於上述碳化矽基板上，且含有Ni 原子及Si原子； 上述Ni原子數為上述Ni原子及上述si原子之總數之 6 7%以上， 上述電極層之至少連接於上述碳化矽基板之側包含“ 及Ni之化合物，且 於上述電極層之表面側’ C原子濃度小於Ni原子濃 度。 2. 如請求項1之半導體裝置，其中於上述電極層之表面 側，C原子濃度未達3%。 3. 如請求項1之半導體裝置，其更包含連接於上述電極層 之表面側之金屬焊墊層（19)。 4. 如請求項3之半導體裝置，其中上述金屬焊墊層係包含 A1層。 5. 如請求項3之半導體裝置，其中上述金屬焊墊層係包括 密接層（19a)，其形成於上述電極層上；及本體層（丨外）， 其形成於上述密接層上；且，上述密接層係由Ti、 TiW、及TiN之任一者製成。 6. 如請求項丨之半導體裝置，其中上述電極層之表面側之以 原子濃度小於30%。 7· —種半導體裝置之製造方法，其包括如下步驟： 159630.doc . ι . 201234609 準備碳化矽基板（90); 形成連接於上述碳化碎基板上且含有Ni原子及Si原子 之材料層（50a、50b); 上述Ni原子數為上述Ni原子及上述Si原子之總數之 67%以上，且 更包括藉由利用雷射光對上述材料層進行退火，而形 成至少連接於上述碳化矽基板之側包含81及奶之化合物 之電極層（16)之步驟。 8. 9. 10. 11. 12. 如請求項7之半導體裝置之製造方法，其中更包括於上 述電極層之上形成金屬焊墊層（19)之步驟。 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中上述金屬焊 墊層包含A1層。 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中形成上述金 屬焊墊層之步驟係包括於上述電極層i形成密接層（19a) 之步驟、及於上述密接層上形成本體層（19b)之步驟；且 上述密接層係由Ti、TiW、及TiN之任一者形成。 如請求項7之半導體裝置之製造方法，其中形成上述材 料層(5〇a)之步驟係包含形成Si及Ni之混合層之步驟。 如凊求項7之半導體裝置之製造方法，其中形成上述材 料層（5〇b)之步驟係包含積層Si層及Ni層之步驟。 159630.doc
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014003252A (ja) * 2012-06-21 2014-01-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 炭化珪素半導体装置およびその製造方法
WO2014065018A1 (ja) 2012-10-23 2014-05-01 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP5962475B2 (ja) * 2012-12-06 2016-08-03 三菱電機株式会社 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
JP2014123589A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Sumitomo Heavy Ind Ltd 半導体装置の製造方法
JP6350106B2 (ja) * 2014-08-20 2018-07-04 住友電気工業株式会社 炭化珪素半導体装置
JP6323252B2 (ja) * 2014-08-20 2018-05-16 住友電気工業株式会社 炭化珪素半導体装置の製造方法
JP2016046311A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 住友電気工業株式会社 炭化珪素半導体装置
JP2016046309A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 住友電気工業株式会社 炭化珪素半導体装置の製造方法
JP6425457B2 (ja) * 2014-08-26 2018-11-21 住友重機械工業株式会社 半導体素子の製造方法
JP2016046449A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 住友重機械工業株式会社 半導体素子の製造方法
JP6686581B2 (ja) 2016-03-16 2020-04-22 富士電機株式会社 炭化珪素半導体素子および炭化珪素半導体素子の製造方法
JP6728096B2 (ja) 2017-04-24 2020-07-22 株式会社東芝 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機
JP6728097B2 (ja) 2017-04-24 2020-07-22 株式会社東芝 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機
DE102019101268A1 (de) * 2019-01-18 2020-07-23 Psc Technologies Gmbh Verfahren zur Herstellung oder Modifizierung von siliciumcarbidhaltigen Objekten

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6422026A (en) * 1987-07-17 1989-01-25 Sony Corp Manufacture of semiconductor device
JP3079851B2 (ja) 1993-09-28 2000-08-21 富士電機株式会社 炭化けい素電子デバイスの製造方法
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
US20050104072A1 (en) 2003-08-14 2005-05-19 Slater David B.Jr. Localized annealing of metal-silicon carbide ohmic contacts and devices so formed
KR100586949B1 (ko) * 2004-01-19 2006-06-07 삼성전기주식회사 플립칩용 질화물 반도체 발광소자
JP4594113B2 (ja) * 2005-01-19 2010-12-08 新電元工業株式会社 半導体装置の製造方法
KR20080046658A (ko) * 2005-09-16 2008-05-27 크리 인코포레이티드 실리콘 카바이드 전력 소자들을 그 상에 가지는 반도체웨이퍼들의 가공방법들
US20070138482A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-21 Nissan Motor Co., Ltd. Silicon carbide semiconductor device and method for producing the same
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
JP4965576B2 (ja) * 2007-02-14 2012-07-04 パナソニック株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP4291875B2 (ja) * 2007-07-20 2009-07-08 パナソニック株式会社 炭化珪素半導体装置およびその製造方法
JP5091063B2 (ja) * 2008-09-05 2012-12-05 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP5391643B2 (ja) * 2008-10-22 2014-01-15 住友電気工業株式会社 炭化珪素半導体装置およびその製造方法

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