炭化珪素半導体装置の製造方法
【課題】ニッケルシリサイド層の酸化を防止するとともに、良好なオーミックコンタクトを有したオーミック電極を備えた炭化珪素半導体装置を得る。
【解決手段】シリコン層３の一方主面上に厚さ約１００ｎｍのニッケル層４を、スパッタリング法によって形成し、さらに、ニッケル層４の一方主面上に酸化保護層として厚さ３００〜５００ｎｍの窒化チタン層５を、スパッタリング法によって形成する。その後、４００〜７００℃の高温アニール処理を５分間行うことで、シリコン層３とニッケル層４とを反応させてニッケルシリサイド層６を形成する。
【解決手段】シリコン層３の一方主面上に厚さ約１００ｎｍのニッケル層４を、スパッタリング法によって形成し、さらに、ニッケル層４の一方主面上に酸化保護層として厚さ３００〜５００ｎｍの窒化チタン層５を、スパッタリング法によって形成する。その後、４００〜７００℃の高温アニール処理を５分間行うことで、シリコン層３とニッケル層４とを反応させてニッケルシリサイド層６を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、炭化珪素半導体装置の製造方法に関し、特に、炭化珪素基板の主面にオーミックコンタクトしたオーミック電極を有した炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭化珪素（ＳｉＣ）半導体層上に、例えばニッケル（Ｎｉ）などの電極を形成する際には、低抵抗のオーミックコンタクトを形成するために約８００〜１０００℃の熱処理を行うシリサイドプロセスを適用している。この熱処理を行うことニッケルとＳｉＣ中のシリコン（Ｓｉ）とが反応し、ニッケルシリサイドが形成される。
【０００３】
しかしながら、ＳｉＣ上にオーミック電極を形成する従来の方法では、ニッケルシリサイド形成時にニッケル層とシリサイド層との界面に余分なカーボンが析出され、このカーボンがニッケル層の剥離を引き起こす原因となっていた。このカーボンの析出を低減する方法としては、例えば特許文献１に開示されるように、ニッケル層とＳｉＣ層との間にシリコン層を介在させて熱処理を行い、シリコン層のみをニッケル層と反応させカーボンの析出を防ぐ方法が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０６３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上説明した、ニッケル層とＳｉＣ層との間にシリコン層を介在させて熱処理を行うという従来の方法では、シリサイドプロセスは、不活性ガス雰囲気中で行うことになっているが、ウエハのサセプタなどの製造装置自身から酸素が放出され、僅かながらも不活性ガス雰囲気中に酸素が存在することとなる。その酸素によってニッケルシリサイドが酸化し絶縁膜であるシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）を形成する。その結果、ニッケルシリサイドの抵抗が部分的に増大し、オーミック抵抗のばらつきを引き起こし装置特性が低下するという問題があった。
【０００６】
本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、ニッケルシリサイド層の酸化を防止するとともに、良好なオーミックコンタクトを有したオーミック電極を備えた炭化珪素半導体装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第１の態様は、炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１の主電極と、前記炭化珪素基板の第２の主面に設けられた第２の主電極と、を備え、前記炭化珪素基板の厚み方向に主電流が流れる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、前記炭化珪素基板を準備する工程(ａ)と、前記炭化珪素基板の第１の主面にシリコン層を形成する工程(ｂ)と、前記シリコン層上にニッケル層および酸化保護層を前記シリコン層側から順に連続的に形成する工程(ｃ)と、前記酸化保護層が形成された前記炭化珪素基板を所定の温度で熱処理して、前記ニッケル層と前記シリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成して前記第１の主電極を形成する工程(ｄ)と、前記ニッケルシリサイド層の形成後、前記酸化保護層を除去する工程(ｅ)と、前記酸化保護層の除去後、前記第２の主面上に前記第２の主電極を形成する工程(ｆ)とを備えている。
【０００８】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第２の態様は、炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１の主電極と、前記炭化珪素基板の第２の主面に設けられた第２の主電極と、を備え、前記炭化珪素基板の厚み方向に主電流が流れる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、前記炭化珪素基板を準備する工程(ａ)と、前記炭化珪素基板の第１の主面にシリコン層を形成する工程(ｂ)と、前記シリコン層上にニッケル層、金層および酸化保護層を前記シリコン層側から順に形成する工程(ｃ)と、前記酸化保護層が形成された前記炭化珪素基板を所定の温度で熱処理して、前記ニッケル層と前記シリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成して前記第１の主電極を形成する工程(ｄ)と、前記ニッケルシリサイド層の形成後、前記酸化保護層を除去する工程(ｅ)と、前記酸化保護層の除去後、前記第２の主面上に前記第２の主電極を形成する工程(ｆ)とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第１の態様によれば、シリコン層上にニッケル層および酸化保護層を形成した後に熱処理して、ニッケル層とシリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成するので、ニッケル層とシリサイド層との界面にカーボンが析出することを防ぎつつ、酸化保護層によってニッケル層およびニッケルシリサイド層の酸化を防止することができる。ニッケルシリサイド層の酸化が回避されることで、オーミック電極のオーミック抵抗のばらつきが防止され、良好なオーミック特性を有したオーミック電極が得られる。また、ニッケル層と酸化保護層とを連続的に形成することで、熱処理のために炭化珪素基板を一旦、大気中に曝し、酸化保護層上に水分が吸着したまま熱処理したとしても、水分とニッケルやニッケルシリサイドとが反応することを防止でき、ニッケルシリサイド層の酸化を防止することができる。
【００１０】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第２の態様によれば、シリコン層上にニッケル層、金層および酸化保護層を形成した後に熱処理して、ニッケル層とシリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成するので、ニッケル層とシリサイド層との界面にカーボンが析出することを防ぎつつ、酸化保護層によってニッケル層およびニッケルシリサイド層の酸化を防止することができる。ニッケルシリサイド層の酸化が回避されることで、オーミック電極のオーミック抵抗のばらつきが防止され、良好なオーミック特性を有したオーミック電極が得られる。また、金層の上に酸化保護層を形成するので、酸化保護層をニッケル層上に直接形成する場合に比べてニッケル層がダメージを受けることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図８】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１３】本発明の他の適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態として、ＳｉＣショットキーバリアダイオードの製造方法を例に挙げて説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
製造工程を順に示す断面図である図１〜図６を用いて、本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する。
【００１４】
まず、図１に示す工程においてＮ型不純物を比較的低濃度（Ｎ-）に含んだ厚さ５〜１５μｍのドリフト層１と、Ｎ型不純物を比較的高濃度（Ｎ+）に含んだ厚さ３００〜４００μｍのドリフト層２とで構成されるＳｉＣ基板ＳＢ（炭化珪素基板）を準備する。
【００１５】
ＳｉＣ基板ＳＢは、例えば、Ｎ型不純物を比較的高濃度に含んだＳｉＣ基板の一方の主面上に、エピタキシャル成長によりドリフト層１を形成し、残るＳｉＣ基板の部分をドリフト層２とする方法によって得ることができる。
【００１６】
次に、図２に示す工程において、ＳｉＣ基板ＳＢの第１の主面、すなわちドリフト層２の一方主面（ドリフト層１と接する側とは反対側の主面）上に例えば厚さ１００ｎｍのシリコン層３を、例えばシランガスをソースガスとして用いたＣＶＤ法により形成する。
【００１７】
次に、図３に示す工程において、シリコン層３の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上に厚さ約１００ｎｍのニッケル層４を、スパッタリング法によって形成する。
【００１８】
さらに、ニッケル層４の一方主面（シリコン層３と接する側とは反対側の主面）上に酸化保護層として厚さ３００〜５００ｎｍの窒化チタン（ＴｉＮ）層５を、スパッタリング法によって形成する。
【００１９】
ここで、ニッケル層４および窒化チタン層５の形成においては、同じスパッタリング装置を使用し、ニッケル層４に続いて窒化チタン層５を形成する際には、ニッケル層４が形成されたＳｉＣ基板ＳＢを大気中に曝すことなく、連続成膜を行うので、ニッケル層４に大気中の水分が吸着したり、酸化されることがない。
【００２０】
なお、ここで使用するスパッタリング装置においては、スパッタターゲットを装置内の真空を破らずに交換できる構成を有しており、ニッケル層４を形成した後は、使用したニッケルターゲットを、チタンターゲットに交換して、窒素ガスを装置内に流しながらスパッタリングを行うことで窒化チタン層５を形成する。
【００２１】
この後、図４に示す工程において、４００〜７００℃の高温アニール処理を５分間行うことで、シリコン層３とニッケル層４とが反応し、オーミック電極としてのニッケルシリサイド層６が形成される。
【００２２】
なお、シリコン層３およびニッケル層４の厚さを同じとすることで、シリコン層３とニッケル層４とがほぼ全て反応して、ニッケルシリサイド層６が形成されることとなる。
【００２３】
ここで、本発明では、先に説明したように、ニッケル層４の上に窒化チタン層５を真空を破らずに連続成膜しているので、高温アニール処理のためにＳｉＣ基板ＳＢを一旦、大気中に曝し、窒化チタン層５上に水分が吸着したままアニールしたとしても、水分とニッケルやニッケルシリサイドとが反応することを防止でき、ニッケルシリサイド層６の酸化を防止することができる。
【００２４】
このように、ドリフト層２上にシリコン層３を形成し、ニッケル層４上には窒化チタン層５を形成した後に高温アニール処理を行うことで、ニッケル層とシリサイド層との界面にカーボンが析出することを防ぎつつ、酸化しにくい窒化チタン層５が酸化保護層となってニッケル層４およびニッケルシリサイド層６の酸化を防止することができる。
【００２５】
なお、窒化チタン層５の厚さを３００〜５００ｎｍとすることで、下層の酸化を確実に防止することができる。
【００２６】
ニッケルシリサイド層６の酸化が回避されることで、オーミック電極のオーミック抵抗のばらつきが防止され、良好なオーミック特性を有したオーミック電極が得られる。
【００２７】
次に、図５に示す工程において、例えばスパッタエッチング（不活性ガスを用いた物理的なエッチング）で窒化チタン層５を除去する。なお、窒化チタン層５の除去にはドライエッチングを用いても良い。
【００２８】
その後、ＳｉＣ基板ＳＢの第２の主面、ドリフト層１の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上にショットキー電極として厚さ２００ｎｍのチタン層７を真空蒸着法により形成し、さらにチタン層７上に配線電極として厚さ３μｍのアルミニウム（Ａｌ）層８を形成する。なお、チタン層７の形成後には、ショットキーバリアの高さ（φＢ）を安定させるため、約６００℃の熱処理を行うこともある。
【００２９】
その後、図６に示す工程において、ニッケルシリサイド層６の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上に厚さ約７００ｎｍのニッケル層９を、例えば真空蒸着法により形成し、さらに、ニッケル層９上に、厚さ２００ｎｍの金（Ａｕ）層１０を真空蒸着法により形成する。以上の工程を経て、コンタクト抵抗１０-6Ωｃｍ2台の良好なオーミック電極を有したＳｉＣショットキーバリアダイオード１００が完成する。
【００３０】
＜実施の形態２＞
製造工程を順に示す断面図である図７〜図１２を用いて、本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する。
【００３１】
まず、図７に示す工程においてＮ型不純物を比較的低濃度（Ｎ-）に含んだ厚さ５〜１５μｍのドリフト層１と、Ｎ型不純物を比較的高濃度（Ｎ+）に含んだ厚さ３００〜４００μｍのドリフト層２とで構成されるＳｉＣ基板ＳＢを準備する。
【００３２】
次に、図８に示す工程において、ＳｉＣ基板ＳＢの裏面、すなわちドリフト層２の一方主面（ドリフト層１と接する側とは反対側の主面）上に例えば厚さ１００ｎｍのシリコン層３を、例えばシランガスをソースガスとして用いたＣＶＤ法により形成する。
【００３３】
その後、シリコン層３の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上に厚さ約７００ｎｍのニッケル層４Ａを、スパッタリング法によって形成する。
【００３４】
次に、図９に示す工程において、ニッケル層４Ａの一方主面（シリコン層３と接する側とは反対側の主面）上に、真空蒸着法により厚さ約２００ｎｍの金層１０を形成する。
【００３５】
次に、図１０に示す工程において、金層１０の一方主面（ニッケル層４Ａと接する側とは反対側の主面）上に、酸化保護層として厚さ３００〜５００ｎｍの窒化チタン層５を、スパッタリング法によって形成する。
【００３６】
この後、図１１に示す工程において、４００〜７００℃の高温アニール処理を５分間行うことで、シリコン層３とニッケル層４Ａとが反応し、オーミック電極としてのニッケルシリサイド層６が形成される。
【００３７】
なお、ニッケル層４Ａは約７００ｎｍの厚さがあり、厚さ約１００ｎｍのシリコン層３と全て反応しても、ニッケルシリサイド層６上には未反応のニッケル層４Ａが残ることとなる。ここで、ニッケル層４Ａを厚く形成して未反応のニッケル層４Ａを残す理由は、ニッケルシリサイド層６と金層１０とが直接に接触する構成を採ると接触抵抗が大きくなるので、ニッケル層４Ａに金層１０を接触させて接触抵抗を低減するためである。
【００３８】
なお、ニッケル層４Ａの厚さは７００ｎｍに限定されるものではなく、シリコン層３よりも厚く、シリコン層３と全て反応しても、未反応のニッケル層が残る厚さであれば良く、例えば、シリコン層３の２倍から７倍の厚さとすれば良い。
【００３９】
その後、例えばスパッタエッチングで窒化チタン層５を除去する。なお、窒化チタン層５の除去にはドライエッチングを用いても良い。
【００４０】
このように、ドリフト層２上にシリコン層３を形成し、ニッケル層４Ａ上には金層１０を介して窒化チタン層５を形成した後に高温アニール処理を行うことで、ニッケル層とシリサイド層との界面にカーボンが析出することを防ぎつつ、酸化しにくい窒化チタン層５が酸化保護層となってニッケル層４Ａおよびニッケルシリサイド層６の酸化を防止することができる。
【００４１】
また、金層１０の上に窒化チタン層５を形成するので、窒化チタン層５をニッケル層４Ａ上に直接形成する場合に比べてニッケル層４Ａがダメージを受けることが防止される。すなわち、窒化チタン層５はスパッタリング法によって形成するので、窒化チタン層５をニッケル層４Ａ上に直接形成する場合には、窒化チタン層５の形成時にニッケル層４Ａがダメージを受けるとともに、窒化チタン層５を除去する場合のスパッタエッチングによってもニッケル層４Ａがダメージを受けることになる。しかし、本実施の形態の製造方法では、ニッケル層４Ａ上には金層１０を介して窒化チタン層５を形成するので、ニッケル層４Ａがダメージを受けることが回避される。
【００４２】
また、金層１０は真空蒸着法によりニッケル層４Ａ上に形成されるので、ニッケル層４Ａにダメージを与えることなく密着性良く形成することができる。
【００４３】
次に、図１２に示す工程において、ドリフト層１の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上にショットキー電極として厚さ２００ｎｍのチタン層７を真空蒸着法により形成し、さらにチタン層７上に配線電極として厚さ３μｍのアルミニウム（Ａｌ）層８を形成する。なお、チタン層７の形成後には、ショットキーバリアの高さ（φＢ）を安定させるため、約６００℃の熱処理を行うこともある。
【００４４】
以上の工程を経て、コンタクト抵抗１０-6Ωｃｍ2台の良好なオーミック電極を有したＳｉＣショットキーバリアダイオード２００が完成する。
【００４５】
＜変形例＞
以上説明した実施の形態１および２においては、ニッケルシリサイド層６の酸化を防止するための酸化保護層として窒化チタン層を使用する例について説明したが、これに限定されるものではなく、酸化開始温度が６００℃以上で耐酸化性が非常に高い窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ボロン（ＢＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）および窒化ニオブ（ＮｂＮ）などの窒化物を使用しても良い。
【００４６】
また、硬度が高く、４００℃以上の高温アニール時でもシリサイド表面の均一性を保つことができる炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）および炭化バナジウム（ＶＣ）などの炭化物を使用しても良い。
【００４７】
また、ＳｉＣと熱膨張係数が近く、アニール時のウエハの反りを抑えることができるホウ化チタン（ＴｉＢ）、ホウ化タングステン（ＷＢ2）およびホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ）などのホウ化物などを使用しても良い。
【００４８】
なお、上述した窒化物は、窒素雰囲気中で、各金属のスパッタターゲットをスパッタリングすることで形成でき、上述した炭化物は、メタンガス雰囲気中で、各金属のスパッタターゲットをスパッタリングすることで形成でき、上述したホウ化物は、イオンプレーティング法で形成することができる。
【００４９】
＜その他の適用例＞
以上説明した実施の形態１および２においては、本発明に係る製造方法を、ＳｉＣショットキーバリアダイオードの製造に適用する例を説明したが、本発明に係る製造方法は、他のＳｉＣデバイスの製造に適用できることは言うまでもなく、例えば、縦形二重拡散構造のＭＯＳＦＥＴ（ＤＭＯＳＦＥＴ）への適用も可能である。
【００５０】
図１３には、ＤＭＯＳＦＥＴの構成の一例を示す。図１３に示すＤＭＯＳＦＥＴは、ＳｉＣ基板の第２の主面、すなわちＮ型不純物を比較的高濃度（Ｎ+）に含んだＳｉＣのドリフト層２２の一方の主面上に、ドレイン電極２８が形成され、ドリフト層２２の他方の主面上にはＮ型不純物を比較的低濃度（Ｎ-）に含んだＳｉＣのドリフト層２１が形成されている。そして、ドリフト層２１の上層部には、Ｐ型不純物を含んだ複数のボディ領域２３が選択的に形成され、ボディ領域２３の表面内には、Ｎ型不純物を比較的高濃度（Ｎ+）に含んだソース領域２４が形成されている。
【００５１】
そして、ＳｉＣ基板の第１の主面、すなわちドリフト層２１の一方の主面上には、隣り合うボディ領域２３のソース領域２４間上に渡るようにゲート絶縁膜２５が形成され、ゲート絶縁膜２５上にはゲート電極２６が形成されている。ゲート絶縁膜２５の直下のボディ領域２３の表面内には、ＤＭＯＳＦＥＴの動作時にチャネルが形成される。
【００５２】
ゲート絶縁膜２５は、ソース領域２４間と各ソース領域２４の端縁部上に形成されるが、ゲート絶縁膜２５が形成されていないソース領域２４上およびボディ領域２３上にはソース電極２７が形成されている。
【００５３】
このような構成のＤＭＯＳＦＥＴにおいて、ソース電極２７をシリサイドで形成するような場合に、本発明に係る製造方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
３ シリコン層、４ ニッケル層、５ 窒化チタン層、６，６Ａ ニッケルシリサイド層、１０ 金層、ＳＢ ＳｉＣ基板。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、炭化珪素半導体装置の製造方法に関し、特に、炭化珪素基板の主面にオーミックコンタクトしたオーミック電極を有した炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭化珪素（ＳｉＣ）半導体層上に、例えばニッケル（Ｎｉ）などの電極を形成する際には、低抵抗のオーミックコンタクトを形成するために約８００〜１０００℃の熱処理を行うシリサイドプロセスを適用している。この熱処理を行うことニッケルとＳｉＣ中のシリコン（Ｓｉ）とが反応し、ニッケルシリサイドが形成される。
【０００３】
しかしながら、ＳｉＣ上にオーミック電極を形成する従来の方法では、ニッケルシリサイド形成時にニッケル層とシリサイド層との界面に余分なカーボンが析出され、このカーボンがニッケル層の剥離を引き起こす原因となっていた。このカーボンの析出を低減する方法としては、例えば特許文献１に開示されるように、ニッケル層とＳｉＣ層との間にシリコン層を介在させて熱処理を行い、シリコン層のみをニッケル層と反応させカーボンの析出を防ぐ方法が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０６３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上説明した、ニッケル層とＳｉＣ層との間にシリコン層を介在させて熱処理を行うという従来の方法では、シリサイドプロセスは、不活性ガス雰囲気中で行うことになっているが、ウエハのサセプタなどの製造装置自身から酸素が放出され、僅かながらも不活性ガス雰囲気中に酸素が存在することとなる。その酸素によってニッケルシリサイドが酸化し絶縁膜であるシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）を形成する。その結果、ニッケルシリサイドの抵抗が部分的に増大し、オーミック抵抗のばらつきを引き起こし装置特性が低下するという問題があった。
【０００６】
本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、ニッケルシリサイド層の酸化を防止するとともに、良好なオーミックコンタクトを有したオーミック電極を備えた炭化珪素半導体装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第１の態様は、炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１の主電極と、前記炭化珪素基板の第２の主面に設けられた第２の主電極と、を備え、前記炭化珪素基板の厚み方向に主電流が流れる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、前記炭化珪素基板を準備する工程(ａ)と、前記炭化珪素基板の第１の主面にシリコン層を形成する工程(ｂ)と、前記シリコン層上にニッケル層および酸化保護層を前記シリコン層側から順に連続的に形成する工程(ｃ)と、前記酸化保護層が形成された前記炭化珪素基板を所定の温度で熱処理して、前記ニッケル層と前記シリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成して前記第１の主電極を形成する工程(ｄ)と、前記ニッケルシリサイド層の形成後、前記酸化保護層を除去する工程(ｅ)と、前記酸化保護層の除去後、前記第２の主面上に前記第２の主電極を形成する工程(ｆ)とを備えている。
【０００８】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第２の態様は、炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１の主電極と、前記炭化珪素基板の第２の主面に設けられた第２の主電極と、を備え、前記炭化珪素基板の厚み方向に主電流が流れる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、前記炭化珪素基板を準備する工程(ａ)と、前記炭化珪素基板の第１の主面にシリコン層を形成する工程(ｂ)と、前記シリコン層上にニッケル層、金層および酸化保護層を前記シリコン層側から順に形成する工程(ｃ)と、前記酸化保護層が形成された前記炭化珪素基板を所定の温度で熱処理して、前記ニッケル層と前記シリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成して前記第１の主電極を形成する工程(ｄ)と、前記ニッケルシリサイド層の形成後、前記酸化保護層を除去する工程(ｅ)と、前記酸化保護層の除去後、前記第２の主面上に前記第２の主電極を形成する工程(ｆ)とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第１の態様によれば、シリコン層上にニッケル層および酸化保護層を形成した後に熱処理して、ニッケル層とシリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成するので、ニッケル層とシリサイド層との界面にカーボンが析出することを防ぎつつ、酸化保護層によってニッケル層およびニッケルシリサイド層の酸化を防止することができる。ニッケルシリサイド層の酸化が回避されることで、オーミック電極のオーミック抵抗のばらつきが防止され、良好なオーミック特性を有したオーミック電極が得られる。また、ニッケル層と酸化保護層とを連続的に形成することで、熱処理のために炭化珪素基板を一旦、大気中に曝し、酸化保護層上に水分が吸着したまま熱処理したとしても、水分とニッケルやニッケルシリサイドとが反応することを防止でき、ニッケルシリサイド層の酸化を防止することができる。
【００１０】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第２の態様によれば、シリコン層上にニッケル層、金層および酸化保護層を形成した後に熱処理して、ニッケル層とシリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成するので、ニッケル層とシリサイド層との界面にカーボンが析出することを防ぎつつ、酸化保護層によってニッケル層およびニッケルシリサイド層の酸化を防止することができる。ニッケルシリサイド層の酸化が回避されることで、オーミック電極のオーミック抵抗のばらつきが防止され、良好なオーミック特性を有したオーミック電極が得られる。また、金層の上に酸化保護層を形成するので、酸化保護層をニッケル層上に直接形成する場合に比べてニッケル層がダメージを受けることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図８】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１３】本発明の他の適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態として、ＳｉＣショットキーバリアダイオードの製造方法を例に挙げて説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
製造工程を順に示す断面図である図１〜図６を用いて、本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する。
【００１４】
まず、図１に示す工程においてＮ型不純物を比較的低濃度（Ｎ-）に含んだ厚さ５〜１５μｍのドリフト層１と、Ｎ型不純物を比較的高濃度（Ｎ+）に含んだ厚さ３００〜４００μｍのドリフト層２とで構成されるＳｉＣ基板ＳＢ（炭化珪素基板）を準備する。
【００１５】
ＳｉＣ基板ＳＢは、例えば、Ｎ型不純物を比較的高濃度に含んだＳｉＣ基板の一方の主面上に、エピタキシャル成長によりドリフト層１を形成し、残るＳｉＣ基板の部分をドリフト層２とする方法によって得ることができる。
【００１６】
次に、図２に示す工程において、ＳｉＣ基板ＳＢの第１の主面、すなわちドリフト層２の一方主面（ドリフト層１と接する側とは反対側の主面）上に例えば厚さ１００ｎｍのシリコン層３を、例えばシランガスをソースガスとして用いたＣＶＤ法により形成する。
【００１７】
次に、図３に示す工程において、シリコン層３の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上に厚さ約１００ｎｍのニッケル層４を、スパッタリング法によって形成する。
【００１８】
さらに、ニッケル層４の一方主面（シリコン層３と接する側とは反対側の主面）上に酸化保護層として厚さ３００〜５００ｎｍの窒化チタン（ＴｉＮ）層５を、スパッタリング法によって形成する。
【００１９】
ここで、ニッケル層４および窒化チタン層５の形成においては、同じスパッタリング装置を使用し、ニッケル層４に続いて窒化チタン層５を形成する際には、ニッケル層４が形成されたＳｉＣ基板ＳＢを大気中に曝すことなく、連続成膜を行うので、ニッケル層４に大気中の水分が吸着したり、酸化されることがない。
【００２０】
なお、ここで使用するスパッタリング装置においては、スパッタターゲットを装置内の真空を破らずに交換できる構成を有しており、ニッケル層４を形成した後は、使用したニッケルターゲットを、チタンターゲットに交換して、窒素ガスを装置内に流しながらスパッタリングを行うことで窒化チタン層５を形成する。
【００２１】
この後、図４に示す工程において、４００〜７００℃の高温アニール処理を５分間行うことで、シリコン層３とニッケル層４とが反応し、オーミック電極としてのニッケルシリサイド層６が形成される。
【００２２】
なお、シリコン層３およびニッケル層４の厚さを同じとすることで、シリコン層３とニッケル層４とがほぼ全て反応して、ニッケルシリサイド層６が形成されることとなる。
【００２３】
ここで、本発明では、先に説明したように、ニッケル層４の上に窒化チタン層５を真空を破らずに連続成膜しているので、高温アニール処理のためにＳｉＣ基板ＳＢを一旦、大気中に曝し、窒化チタン層５上に水分が吸着したままアニールしたとしても、水分とニッケルやニッケルシリサイドとが反応することを防止でき、ニッケルシリサイド層６の酸化を防止することができる。
【００２４】
このように、ドリフト層２上にシリコン層３を形成し、ニッケル層４上には窒化チタン層５を形成した後に高温アニール処理を行うことで、ニッケル層とシリサイド層との界面にカーボンが析出することを防ぎつつ、酸化しにくい窒化チタン層５が酸化保護層となってニッケル層４およびニッケルシリサイド層６の酸化を防止することができる。
【００２５】
なお、窒化チタン層５の厚さを３００〜５００ｎｍとすることで、下層の酸化を確実に防止することができる。
【００２６】
ニッケルシリサイド層６の酸化が回避されることで、オーミック電極のオーミック抵抗のばらつきが防止され、良好なオーミック特性を有したオーミック電極が得られる。
【００２７】
次に、図５に示す工程において、例えばスパッタエッチング（不活性ガスを用いた物理的なエッチング）で窒化チタン層５を除去する。なお、窒化チタン層５の除去にはドライエッチングを用いても良い。
【００２８】
その後、ＳｉＣ基板ＳＢの第２の主面、ドリフト層１の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上にショットキー電極として厚さ２００ｎｍのチタン層７を真空蒸着法により形成し、さらにチタン層７上に配線電極として厚さ３μｍのアルミニウム（Ａｌ）層８を形成する。なお、チタン層７の形成後には、ショットキーバリアの高さ（φＢ）を安定させるため、約６００℃の熱処理を行うこともある。
【００２９】
その後、図６に示す工程において、ニッケルシリサイド層６の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上に厚さ約７００ｎｍのニッケル層９を、例えば真空蒸着法により形成し、さらに、ニッケル層９上に、厚さ２００ｎｍの金（Ａｕ）層１０を真空蒸着法により形成する。以上の工程を経て、コンタクト抵抗１０-6Ωｃｍ2台の良好なオーミック電極を有したＳｉＣショットキーバリアダイオード１００が完成する。
【００３０】
＜実施の形態２＞
製造工程を順に示す断面図である図７〜図１２を用いて、本発明に係る実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する。
【００３１】
まず、図７に示す工程においてＮ型不純物を比較的低濃度（Ｎ-）に含んだ厚さ５〜１５μｍのドリフト層１と、Ｎ型不純物を比較的高濃度（Ｎ+）に含んだ厚さ３００〜４００μｍのドリフト層２とで構成されるＳｉＣ基板ＳＢを準備する。
【００３２】
次に、図８に示す工程において、ＳｉＣ基板ＳＢの裏面、すなわちドリフト層２の一方主面（ドリフト層１と接する側とは反対側の主面）上に例えば厚さ１００ｎｍのシリコン層３を、例えばシランガスをソースガスとして用いたＣＶＤ法により形成する。
【００３３】
その後、シリコン層３の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上に厚さ約７００ｎｍのニッケル層４Ａを、スパッタリング法によって形成する。
【００３４】
次に、図９に示す工程において、ニッケル層４Ａの一方主面（シリコン層３と接する側とは反対側の主面）上に、真空蒸着法により厚さ約２００ｎｍの金層１０を形成する。
【００３５】
次に、図１０に示す工程において、金層１０の一方主面（ニッケル層４Ａと接する側とは反対側の主面）上に、酸化保護層として厚さ３００〜５００ｎｍの窒化チタン層５を、スパッタリング法によって形成する。
【００３６】
この後、図１１に示す工程において、４００〜７００℃の高温アニール処理を５分間行うことで、シリコン層３とニッケル層４Ａとが反応し、オーミック電極としてのニッケルシリサイド層６が形成される。
【００３７】
なお、ニッケル層４Ａは約７００ｎｍの厚さがあり、厚さ約１００ｎｍのシリコン層３と全て反応しても、ニッケルシリサイド層６上には未反応のニッケル層４Ａが残ることとなる。ここで、ニッケル層４Ａを厚く形成して未反応のニッケル層４Ａを残す理由は、ニッケルシリサイド層６と金層１０とが直接に接触する構成を採ると接触抵抗が大きくなるので、ニッケル層４Ａに金層１０を接触させて接触抵抗を低減するためである。
【００３８】
なお、ニッケル層４Ａの厚さは７００ｎｍに限定されるものではなく、シリコン層３よりも厚く、シリコン層３と全て反応しても、未反応のニッケル層が残る厚さであれば良く、例えば、シリコン層３の２倍から７倍の厚さとすれば良い。
【００３９】
その後、例えばスパッタエッチングで窒化チタン層５を除去する。なお、窒化チタン層５の除去にはドライエッチングを用いても良い。
【００４０】
このように、ドリフト層２上にシリコン層３を形成し、ニッケル層４Ａ上には金層１０を介して窒化チタン層５を形成した後に高温アニール処理を行うことで、ニッケル層とシリサイド層との界面にカーボンが析出することを防ぎつつ、酸化しにくい窒化チタン層５が酸化保護層となってニッケル層４Ａおよびニッケルシリサイド層６の酸化を防止することができる。
【００４１】
また、金層１０の上に窒化チタン層５を形成するので、窒化チタン層５をニッケル層４Ａ上に直接形成する場合に比べてニッケル層４Ａがダメージを受けることが防止される。すなわち、窒化チタン層５はスパッタリング法によって形成するので、窒化チタン層５をニッケル層４Ａ上に直接形成する場合には、窒化チタン層５の形成時にニッケル層４Ａがダメージを受けるとともに、窒化チタン層５を除去する場合のスパッタエッチングによってもニッケル層４Ａがダメージを受けることになる。しかし、本実施の形態の製造方法では、ニッケル層４Ａ上には金層１０を介して窒化チタン層５を形成するので、ニッケル層４Ａがダメージを受けることが回避される。
【００４２】
また、金層１０は真空蒸着法によりニッケル層４Ａ上に形成されるので、ニッケル層４Ａにダメージを与えることなく密着性良く形成することができる。
【００４３】
次に、図１２に示す工程において、ドリフト層１の一方主面（ドリフト層２と接する側とは反対側の主面）上にショットキー電極として厚さ２００ｎｍのチタン層７を真空蒸着法により形成し、さらにチタン層７上に配線電極として厚さ３μｍのアルミニウム（Ａｌ）層８を形成する。なお、チタン層７の形成後には、ショットキーバリアの高さ（φＢ）を安定させるため、約６００℃の熱処理を行うこともある。
【００４４】
以上の工程を経て、コンタクト抵抗１０-6Ωｃｍ2台の良好なオーミック電極を有したＳｉＣショットキーバリアダイオード２００が完成する。
【００４５】
＜変形例＞
以上説明した実施の形態１および２においては、ニッケルシリサイド層６の酸化を防止するための酸化保護層として窒化チタン層を使用する例について説明したが、これに限定されるものではなく、酸化開始温度が６００℃以上で耐酸化性が非常に高い窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ボロン（ＢＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）および窒化ニオブ（ＮｂＮ）などの窒化物を使用しても良い。
【００４６】
また、硬度が高く、４００℃以上の高温アニール時でもシリサイド表面の均一性を保つことができる炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）および炭化バナジウム（ＶＣ）などの炭化物を使用しても良い。
【００４７】
また、ＳｉＣと熱膨張係数が近く、アニール時のウエハの反りを抑えることができるホウ化チタン（ＴｉＢ）、ホウ化タングステン（ＷＢ2）およびホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ）などのホウ化物などを使用しても良い。
【００４８】
なお、上述した窒化物は、窒素雰囲気中で、各金属のスパッタターゲットをスパッタリングすることで形成でき、上述した炭化物は、メタンガス雰囲気中で、各金属のスパッタターゲットをスパッタリングすることで形成でき、上述したホウ化物は、イオンプレーティング法で形成することができる。
【００４９】
＜その他の適用例＞
以上説明した実施の形態１および２においては、本発明に係る製造方法を、ＳｉＣショットキーバリアダイオードの製造に適用する例を説明したが、本発明に係る製造方法は、他のＳｉＣデバイスの製造に適用できることは言うまでもなく、例えば、縦形二重拡散構造のＭＯＳＦＥＴ（ＤＭＯＳＦＥＴ）への適用も可能である。
【００５０】
図１３には、ＤＭＯＳＦＥＴの構成の一例を示す。図１３に示すＤＭＯＳＦＥＴは、ＳｉＣ基板の第２の主面、すなわちＮ型不純物を比較的高濃度（Ｎ+）に含んだＳｉＣのドリフト層２２の一方の主面上に、ドレイン電極２８が形成され、ドリフト層２２の他方の主面上にはＮ型不純物を比較的低濃度（Ｎ-）に含んだＳｉＣのドリフト層２１が形成されている。そして、ドリフト層２１の上層部には、Ｐ型不純物を含んだ複数のボディ領域２３が選択的に形成され、ボディ領域２３の表面内には、Ｎ型不純物を比較的高濃度（Ｎ+）に含んだソース領域２４が形成されている。
【００５１】
そして、ＳｉＣ基板の第１の主面、すなわちドリフト層２１の一方の主面上には、隣り合うボディ領域２３のソース領域２４間上に渡るようにゲート絶縁膜２５が形成され、ゲート絶縁膜２５上にはゲート電極２６が形成されている。ゲート絶縁膜２５の直下のボディ領域２３の表面内には、ＤＭＯＳＦＥＴの動作時にチャネルが形成される。
【００５２】
ゲート絶縁膜２５は、ソース領域２４間と各ソース領域２４の端縁部上に形成されるが、ゲート絶縁膜２５が形成されていないソース領域２４上およびボディ領域２３上にはソース電極２７が形成されている。
【００５３】
このような構成のＤＭＯＳＦＥＴにおいて、ソース電極２７をシリサイドで形成するような場合に、本発明に係る製造方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
３ シリコン層、４ ニッケル層、５ 窒化チタン層、６，６Ａ ニッケルシリサイド層、１０ 金層、ＳＢ ＳｉＣ基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１の主電極と、前記炭化珪素基板の第２の主面に設けられた第２の主電極と、を備え、前記炭化珪素基板の厚み方向に主電流が流れる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
(ａ)前記炭化珪素基板を準備する工程と、
(ｂ)前記炭化珪素基板の第１の主面にシリコン層を形成する工程と、
(ｃ)前記シリコン層上にニッケル層および酸化保護層を前記シリコン層側から順に連続的に形成する工程と、
(ｄ)前記酸化保護層が形成された前記炭化珪素基板を所定の温度で熱処理して、前記ニッケル層と前記シリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成して前記第１の主電極を形成する工程と、
(ｅ)前記ニッケルシリサイド層の形成後、前記酸化保護層を除去する工程と、
(ｆ)前記酸化保護層の除去後、前記第２の主面上に前記第２の主電極を形成する工程と、を備える炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２】
炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１の主電極と、前記炭化珪素基板の第２の主面に設けられた第２の主電極と、を備え、前記炭化珪素基板の厚み方向に主電流が流れる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
(ａ)前記炭化珪素基板を準備する工程と、
(ｂ)前記炭化珪素基板の第１の主面にシリコン層を形成する工程と、
(ｃ)前記シリコン層上にニッケル層、金層および酸化保護層を前記シリコン層側から順に形成する工程と、
(ｄ)前記酸化保護層が形成された前記炭化珪素基板を所定の温度で熱処理して、前記ニッケル層と前記シリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成して前記第１の主電極を形成する工程と、
(ｅ)前記ニッケルシリサイド層の形成後、前記酸化保護層を除去する工程と、
(ｆ)前記酸化保護層の除去後、前記第２の主面上に前記第２の主電極を形成する工程と、を備える炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記工程(ｃ)は、前記酸化保護層を窒化物で形成する工程を含む、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記窒化物を３００〜５００ｎｍの厚さで形成する工程を含む、請求項３記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記窒化物として、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＢＮ、ＣｒＮおよびＮｂＮから選択される何れかの窒化物を形成する工程を含む、請求項３記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記工程(ｄ)は、前記所定の温度として４００〜７００℃で前記炭化珪素基板を熱処理する工程を含む、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記工程(ｃ)は、前記酸化保護層を炭化物で形成する工程を含む、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記炭化物として、ＴｉＣ、ＷＣおよびＶＣから選択される何れかの炭化物を形成する工程を含む、請求項７記載の炭化珪素半導体装置の製造方法
【請求項９】
前記工程(ｃ)は、前記酸化保護層をホウ化物で形成する工程を含む、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ホウ化物として、ＴｉＢ、ＷＢ2およびＺｒＢから選択される何れかのホウ化物を形成する工程を含む、請求項９記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記工程(ｄ)は、
前記ニッケル層を前記シリコン層と同程度の厚さに形成する工程を含む、請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記工程(ｄ)は、
前記ニッケル層を前記シリコン層の２倍〜７倍の厚さに形成する工程を含む、請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記工程(ａ)は、
半導体不純物を比較的高濃度に含んだ、第１の炭化珪素ドリフト層と、
前記半導体不純物を比較的低濃度に含んだ、第２の炭化珪素ドリフト層と、が積層されて構成される前記炭化珪素基板を準備する工程を含み、
前記第１の主面は、前記第１の炭化珪素ドリフト層の前記第２の炭化珪素ドリフト層と接する側とは反対側の主面である、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記工程(ａ)は、
半導体不純物を比較的高濃度に含んだ、第１の炭化珪素ドリフト層と、
前記半導体不純物を比較的低濃度に含んだ、第２の炭化珪素ドリフト層と、が積層されて構成される前記炭化珪素基板を準備する工程を含み、
前記第１の主面は、前記第２の炭化珪素ドリフト層の前記第１の炭化珪素ドリフト層と接する側とは反対側の主面である、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１】
炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１の主電極と、前記炭化珪素基板の第２の主面に設けられた第２の主電極と、を備え、前記炭化珪素基板の厚み方向に主電流が流れる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
(ａ)前記炭化珪素基板を準備する工程と、
(ｂ)前記炭化珪素基板の第１の主面にシリコン層を形成する工程と、
(ｃ)前記シリコン層上にニッケル層および酸化保護層を前記シリコン層側から順に連続的に形成する工程と、
(ｄ)前記酸化保護層が形成された前記炭化珪素基板を所定の温度で熱処理して、前記ニッケル層と前記シリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成して前記第１の主電極を形成する工程と、
(ｅ)前記ニッケルシリサイド層の形成後、前記酸化保護層を除去する工程と、
(ｆ)前記酸化保護層の除去後、前記第２の主面上に前記第２の主電極を形成する工程と、を備える炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２】
炭化珪素基板の第１の主面に設けられた第１の主電極と、前記炭化珪素基板の第２の主面に設けられた第２の主電極と、を備え、前記炭化珪素基板の厚み方向に主電流が流れる炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
(ａ)前記炭化珪素基板を準備する工程と、
(ｂ)前記炭化珪素基板の第１の主面にシリコン層を形成する工程と、
(ｃ)前記シリコン層上にニッケル層、金層および酸化保護層を前記シリコン層側から順に形成する工程と、
(ｄ)前記酸化保護層が形成された前記炭化珪素基板を所定の温度で熱処理して、前記ニッケル層と前記シリコン層とを反応させてニッケルシリサイド層を形成して前記第１の主電極を形成する工程と、
(ｅ)前記ニッケルシリサイド層の形成後、前記酸化保護層を除去する工程と、
(ｆ)前記酸化保護層の除去後、前記第２の主面上に前記第２の主電極を形成する工程と、を備える炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記工程(ｃ)は、前記酸化保護層を窒化物で形成する工程を含む、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記窒化物を３００〜５００ｎｍの厚さで形成する工程を含む、請求項３記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記窒化物として、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＢＮ、ＣｒＮおよびＮｂＮから選択される何れかの窒化物を形成する工程を含む、請求項３記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記工程(ｄ)は、前記所定の温度として４００〜７００℃で前記炭化珪素基板を熱処理する工程を含む、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記工程(ｃ)は、前記酸化保護層を炭化物で形成する工程を含む、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記炭化物として、ＴｉＣ、ＷＣおよびＶＣから選択される何れかの炭化物を形成する工程を含む、請求項７記載の炭化珪素半導体装置の製造方法
【請求項９】
前記工程(ｃ)は、前記酸化保護層をホウ化物で形成する工程を含む、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ホウ化物として、ＴｉＢ、ＷＢ2およびＺｒＢから選択される何れかのホウ化物を形成する工程を含む、請求項９記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記工程(ｄ)は、
前記ニッケル層を前記シリコン層と同程度の厚さに形成する工程を含む、請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記工程(ｄ)は、
前記ニッケル層を前記シリコン層の２倍〜７倍の厚さに形成する工程を含む、請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記工程(ａ)は、
半導体不純物を比較的高濃度に含んだ、第１の炭化珪素ドリフト層と、
前記半導体不純物を比較的低濃度に含んだ、第２の炭化珪素ドリフト層と、が積層されて構成される前記炭化珪素基板を準備する工程を含み、
前記第１の主面は、前記第１の炭化珪素ドリフト層の前記第２の炭化珪素ドリフト層と接する側とは反対側の主面である、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記工程(ａ)は、
半導体不純物を比較的高濃度に含んだ、第１の炭化珪素ドリフト層と、
前記半導体不純物を比較的低濃度に含んだ、第２の炭化珪素ドリフト層と、が積層されて構成される前記炭化珪素基板を準備する工程を含み、
前記第１の主面は、前記第２の炭化珪素ドリフト層の前記第１の炭化珪素ドリフト層と接する側とは反対側の主面である、請求項１または請求項２記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１４６６２２（Ｐ２０１１−１４６６２２Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７９２４（Ｐ２０１０−７９２４）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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