[發(fā)明專利]碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法以及由該方法制造的碳化硅半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380018092.X
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN104335328B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木下明將;辻崇;福田憲司
• 申請（專利權(quán)）人: 富士電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28;H01L21/329;H01L29/47;H01L29/872
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 李逸雪

1.一種碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，

具有：

工序A，準(zhǔn)備第一導(dǎo)電型的碳化硅基板；

工序B，在上述碳化硅基板的一個(gè)主面上形成第一導(dǎo)電型的外延層；

工序C，在上述碳化硅基板的另一個(gè)主面上形成由鎳與第IV族、第V族和第VI族的金屬中的任意一者以上構(gòu)成的第一金屬層；

工序D，在上述工序C之后，對上述碳化硅基板進(jìn)行熱處理，在上述第一金屬層與上述碳化硅基板的另一主面之間形成歐姆結(jié)，在上述第一金屬層上形成與其他金屬貼緊度良好的物質(zhì)的層，該物質(zhì)的層是具有與第IV族、第V族和第VI族的金屬的任意一者的鍵合的碳原子的比率為20％以上且50％以下的物質(zhì)的層；以及

工序E，在上述工序D之后，將上述碳化硅基板的另一主面上的第一金屬層表面的雜質(zhì)除去并進(jìn)行清洗，

在1100℃以上且1350℃以下的溫度下進(jìn)行上述工序D的熱處理，

上述工序D的熱處理的保持時(shí)間為1秒以上且1小時(shí)以下。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

上述第一金屬層是由鎳和鈦構(gòu)成的層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

上述工序D的熱處理的升溫速度為0.5℃/秒以上且20℃/秒以下。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

上述與其他金屬貼緊度良好的物質(zhì)的層是由在上述第一金屬層上部分殘留的層形成的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

上述與其他金屬貼緊度良好的物質(zhì)的層是由碳化鈦或鈦、硅和碳的三元化合物形成的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

在上述工序E中，采用使離子沖撞來除去雜質(zhì)并進(jìn)行清洗的逆向?yàn)R射法。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

上述離子是離子化后的氬。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

在上述工序D與上述工序E之間，還包括：

工序F，在上述碳化硅基板的一個(gè)主面的上述外延層上形成第二金屬層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

還包括：

工序G，在1000℃以下的溫度下，對上述碳化硅基板進(jìn)行熱處理，在上述第二金屬層與上述外延層之間形成肖特基結(jié)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

上述工序G的熱處理的最高溫度為400℃以上且600℃以下。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

上述工序G的熱處理的保持時(shí)間為1分鐘以上且30分鐘以下。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

上述工序G的熱處理的升溫速度為1℃/秒以上且10℃/秒以下。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

在上述工序B與上述工序C之間，還包括：

工序H，在上述外延層的成為形成上述第二金屬層的區(qū)域的下部的區(qū)域，選擇性地形成第二導(dǎo)電型區(qū)域。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

在上述工序H中，以帶狀配置上述第二導(dǎo)電型區(qū)域。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

在上述碳化硅基板的(0001)面上形成上述外延層。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征為，

在上述碳化硅基板的(000-1)面上形成上述外延層。

17.一種碳化硅半導(dǎo)體裝置，利用權(quán)利要求1～16中任意一項(xiàng)所述的制造方法來制造，

在形成于上述第一金屬層上的與上述其他金屬貼緊度良好的物質(zhì)的層上，具有與第IV族、第V族和第VI族的金屬的任意一者的鍵合的碳原子的比率為20％以上且50％以下。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征為，

具有Ti-C鍵的碳原子的比率為20％以上且50％以下。