JP2002075909A - オーミック電極構造体、その製造方法、及びオーミック電極を用いた半導体装置 - Google Patents
オーミック電極構造体、その製造方法、及びオーミック電極を用いた半導体装置Info
- Publication number
- JP2002075909A JP2002075909A JP2000265873A JP2000265873A JP2002075909A JP 2002075909 A JP2002075909 A JP 2002075909A JP 2000265873 A JP2000265873 A JP 2000265873A JP 2000265873 A JP2000265873 A JP 2000265873A JP 2002075909 A JP2002075909 A JP 2002075909A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- region
- insulating film
- opening
- type sic
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 98
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 51
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 242
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 415
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 413
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 143
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 121
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 118
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 111
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 74
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 74
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 63
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 55
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 43
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 37
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 37
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 20
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 17
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 15
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 12
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 11
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 9
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 aluminum-titanium-silicon Chemical compound 0.000 claims description 4
- UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ti] Chemical compound [Si].[Ti] UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 229910018523 Al—S Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 29
- 239000010408 film Substances 0.000 description 632
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 57
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 description 32
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 23
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 14
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910021364 Al-Si alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 7
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 7
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 7
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 7
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N boron tribromide Chemical compound BrB(Br)Br ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000001198 high resolution scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical group [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000556 factor analysis Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Thyristors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細なコンタクト・ウインドウの内部におい
て、ｐ型ＳｉＣ領域への低いコンタクト抵抗ρｃを実現
する。 【解決手段】 ＳｉＣ基板１、ＳｉＣ基板１の表面に形
成されたｐ型ＳｉＣ領域２、このｐ型ＳｉＣ領域２の表
面に形成された加熱反応層８、ＳｉＣ基板１とｐ型Ｓｉ
Ｃ領域２との界面を覆う熱酸化膜３、熱酸化膜３の表面
に配置された上部絶縁膜４、加熱反応層８の上部に配置
された電極膜７とを有する。電極膜７には、配線導体素
片９が接続されている。加熱反応層８は、ｐ型ＳｉＣ領
域２の表面から上方に突出して形成されている。熱酸化
膜３は、加熱反応層８が貫通する開口部を有し、且つＳ
ｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域２との界面を覆うように、
ＳｉＣ基板１の表面に接して配置されている。上部絶縁
膜４は、熱酸化膜３とは組成若しくは密度の異なる絶縁
膜である。
て、ｐ型ＳｉＣ領域への低いコンタクト抵抗ρｃを実現
する。 【解決手段】 ＳｉＣ基板１、ＳｉＣ基板１の表面に形
成されたｐ型ＳｉＣ領域２、このｐ型ＳｉＣ領域２の表
面に形成された加熱反応層８、ＳｉＣ基板１とｐ型Ｓｉ
Ｃ領域２との界面を覆う熱酸化膜３、熱酸化膜３の表面
に配置された上部絶縁膜４、加熱反応層８の上部に配置
された電極膜７とを有する。電極膜７には、配線導体素
片９が接続されている。加熱反応層８は、ｐ型ＳｉＣ領
域２の表面から上方に突出して形成されている。熱酸化
膜３は、加熱反応層８が貫通する開口部を有し、且つＳ
ｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域２との界面を覆うように、
ＳｉＣ基板１の表面に接して配置されている。上部絶縁
膜４は、熱酸化膜３とは組成若しくは密度の異なる絶縁
膜である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）基板を使用した半導体装置に係り、更には、このＳ
ｉＣ半導体装置に利用されるｐ型ＳｉＣ領域に対するオ
ーミック電極構造体及びその製造方法に関するものであ
る。
Ｃ）基板を使用した半導体装置に係り、更には、このＳ
ｉＣ半導体装置に利用されるｐ型ＳｉＣ領域に対するオ
ーミック電極構造体及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＳｉＣは、ｐｎ接合の形成が可能で、珪
素（Ｓｉ）や砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等の他の現在広
く実用化されている半導体材料に比べて禁制帯幅Ｅｇが
広く３Ｃ−ＳｉＣで２．２３ｅＶ、６Ｈ−ＳｉＣで２．
９３ｅＶ、４Ｈ−ＳｉＣで３．２６ｅＶ程度の値が報告
されている。また、ＳｉＣは、熱的、化学的、機械的に
安定で、耐放射線性にも優れているので、発光素子や高
周波デバイスは勿論のこと、高温、大電力、放射線照射
等の過酷な条件で、高い信頼性と安定性を示す電力用半
導体装置（パワーデバイス）として様々な産業分野での
適用が期待されている。
素（Ｓｉ）や砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等の他の現在広
く実用化されている半導体材料に比べて禁制帯幅Ｅｇが
広く３Ｃ−ＳｉＣで２．２３ｅＶ、６Ｈ−ＳｉＣで２．
９３ｅＶ、４Ｈ−ＳｉＣで３．２６ｅＶ程度の値が報告
されている。また、ＳｉＣは、熱的、化学的、機械的に
安定で、耐放射線性にも優れているので、発光素子や高
周波デバイスは勿論のこと、高温、大電力、放射線照射
等の過酷な条件で、高い信頼性と安定性を示す電力用半
導体装置（パワーデバイス）として様々な産業分野での
適用が期待されている。
【０００３】特に、ＳｉＣを用いた高耐圧のＭＯＳＦＥ
Ｔは、Ｓｉを用いたパワーデバイスよりもオン抵抗が低
いことが報告されている。また、ショットキーダイオー
ドの順方向降下電圧が低くなることが報告されている。
良く知られているように、パワーデバイスのオン抵抗と
スイッチング速度とは、トレード・オフ関係にある。し
かし、ＳｉＣを用いたパワーデバイスによれば、低オン
抵抗化と高速スイッチング速度化が同時に達成できる可
能性がある。
Ｔは、Ｓｉを用いたパワーデバイスよりもオン抵抗が低
いことが報告されている。また、ショットキーダイオー
ドの順方向降下電圧が低くなることが報告されている。
良く知られているように、パワーデバイスのオン抵抗と
スイッチング速度とは、トレード・オフ関係にある。し
かし、ＳｉＣを用いたパワーデバイスによれば、低オン
抵抗化と高速スイッチング速度化が同時に達成できる可
能性がある。
【０００４】このＳｉＣを用いたパワーデバイスの低オ
ン抵抗化には、オーミック・コンタクトに対するコンタ
クト抵抗ρｃの低減が重要な要素である。特に、低オン
抵抗化のためには、パワーデバイスの主電極領域を細分
化し、高密度にＳｉＣ基板上に配列する方法も採用され
る。このような、微細寸法化されたパワーデバイスの低
オン抵抗化には、微細な開口部（コンタクト・ウインド
ウ）の内部において、低いコンタクト抵抗ρｃを得るこ
とが極めて重要となってくる。また、パワーデバイスの
高速スイッチング速度化のためにも、ｐ型ＳｉＣ領域に
対するオーミック・コンタクトのコンタクト抵抗ρｃは
大きな問題である。
ン抵抗化には、オーミック・コンタクトに対するコンタ
クト抵抗ρｃの低減が重要な要素である。特に、低オン
抵抗化のためには、パワーデバイスの主電極領域を細分
化し、高密度にＳｉＣ基板上に配列する方法も採用され
る。このような、微細寸法化されたパワーデバイスの低
オン抵抗化には、微細な開口部（コンタクト・ウインド
ウ）の内部において、低いコンタクト抵抗ρｃを得るこ
とが極めて重要となってくる。また、パワーデバイスの
高速スイッチング速度化のためにも、ｐ型ＳｉＣ領域に
対するオーミック・コンタクトのコンタクト抵抗ρｃは
大きな問題である。
【０００５】ＳｉＣ青色発光素子がすでに実用化され量
産されているのとは対称的に、パワーデバイス、高周波
デバイスとしてのＳｉＣの応用は甚だ遅れている。この
原因の一つは、これらデバイスの構造及び作製プロセス
に適合した実用的な低抵抗のオーミック・コンタクトを
形成する技術がいまだに確立されていないからである。
ＳｉＣチップのほぼ全面に形成されたオーミック・コン
タクト面に対して均一に電流が流れるＳｉＣ青色発光素
子に対して、電導チャネルに近接する微細なコンタクト
・ウインドウ中のオーミック・コンタクトを介して主電
流が流れる半導体電子デバイス（半導体装置）では、コ
ンタクト抵抗ρｃの低減が極めて重要である。即ち、オ
ーミック・コンタクトが形成された局所的な領域に集中
して主電流が流れるパワーデバイスや高周波デバイスで
は、桁違いに低いコンタクト抵抗ρｃが、デバイス特性
の高性能化に対して求められているからである。
産されているのとは対称的に、パワーデバイス、高周波
デバイスとしてのＳｉＣの応用は甚だ遅れている。この
原因の一つは、これらデバイスの構造及び作製プロセス
に適合した実用的な低抵抗のオーミック・コンタクトを
形成する技術がいまだに確立されていないからである。
ＳｉＣチップのほぼ全面に形成されたオーミック・コン
タクト面に対して均一に電流が流れるＳｉＣ青色発光素
子に対して、電導チャネルに近接する微細なコンタクト
・ウインドウ中のオーミック・コンタクトを介して主電
流が流れる半導体電子デバイス（半導体装置）では、コ
ンタクト抵抗ρｃの低減が極めて重要である。即ち、オ
ーミック・コンタクトが形成された局所的な領域に集中
して主電流が流れるパワーデバイスや高周波デバイスで
は、桁違いに低いコンタクト抵抗ρｃが、デバイス特性
の高性能化に対して求められているからである。
【０００６】具体例を挙げて説明すると、ＳｉＣ青色発
光素子のｐ型ＳｉＣエピタキシャル層に低抵抗オーミッ
ク・コンタクトを形成する方法として利用されている従
来技術として特許第２９１１１２２号公報に記載された
方法がある（以下において「第１の従来技術」とい
う。）」。この第１の従来技術は、ウェット・エッチン
グにより表面処理したｐ型ＳｉＣ表面上に、ＳｉＣより
も強く酸素と反応する金属、例えばＴｉ薄膜電極を、真
空蒸着法を用いて５０ｎｍ程度成膜し、続いて、この上
にＡｌ−Ｔｉ系電極膜を成膜した後、斯かる積層基板
を、８００〜１０００℃、例えば９５０℃で５分程度熱
処理するもので、ＳｉＣ表面の自然酸化膜に妨げられる
ことなく基板のどの地点でも均一なオーミック・コンタ
クトを形成することが出来る。
光素子のｐ型ＳｉＣエピタキシャル層に低抵抗オーミッ
ク・コンタクトを形成する方法として利用されている従
来技術として特許第２９１１１２２号公報に記載された
方法がある（以下において「第１の従来技術」とい
う。）」。この第１の従来技術は、ウェット・エッチン
グにより表面処理したｐ型ＳｉＣ表面上に、ＳｉＣより
も強く酸素と反応する金属、例えばＴｉ薄膜電極を、真
空蒸着法を用いて５０ｎｍ程度成膜し、続いて、この上
にＡｌ−Ｔｉ系電極膜を成膜した後、斯かる積層基板
を、８００〜１０００℃、例えば９５０℃で５分程度熱
処理するもので、ＳｉＣ表面の自然酸化膜に妨げられる
ことなく基板のどの地点でも均一なオーミック・コンタ
クトを形成することが出来る。
【０００７】しかしながら、第１の従来技術は、電極層
のオーミック性が完全なものではなかった。例えば、電
極層間の電流−電圧特性を厳密に測定すると、電流−電
圧特性を示す線は曲線となり、そのオーミック性は不完
全なものであることが、特開平７−１６１６５８号公報
の中で指摘されている。このような構成のオーミック・
コンタクトは電流密度が高くなると大きな寄生抵抗を生
むことになるので、パワーデバイスや高周波デバイスな
どの半導体電子デバイスへの使用には適さない。
のオーミック性が完全なものではなかった。例えば、電
極層間の電流−電圧特性を厳密に測定すると、電流−電
圧特性を示す線は曲線となり、そのオーミック性は不完
全なものであることが、特開平７−１６１６５８号公報
の中で指摘されている。このような構成のオーミック・
コンタクトは電流密度が高くなると大きな寄生抵抗を生
むことになるので、パワーデバイスや高周波デバイスな
どの半導体電子デバイスへの使用には適さない。
【０００８】半導体電子デバイス用として広範囲に検討
されている従来技術はｐ型ＳｉＣ領域の表面にＡｌを含
む金属膜を高温で熱処理して、オーミック・コンタクト
とする方法（以下において「第２の従来技術」とい
う。）である。中でも、クロフトンら（アプライド・フ
ィジックス・レターズ： Applied Physics Letters, 第
６２巻、第３８４頁(１９９８年)）は、６Ｈ−ＳｉＣ基
板の表面にエピタキシャル成長により、高不純物密度に
ドープしたｐ型ＳｉＣ層の上に、Ａｌ−Ｔｉ合金膜を堆
積し、その後、熱処理を施す方法で、ρｃ＝１．５×１
０-5Ωｃｍ2のオーミック・コンタクトが得られること
を報告している。クロフトンらは、Ａｌ−Ｔｉ合金膜の
パターニングにリフトオフ法を用いている。クロフトン
らの方法は、概略以下のような工程である。即ち、
（イ）先ず、フォトリソグラフィ法に形成した第１のフ
ォトレジストをマスクとして、フィールド絶縁膜として
の酸化膜を緩衝フッ酸（ＢＨＦ）溶液でエッチングし、
開口部（コンタクト・ウインドウ）を形成する。フィー
ルド絶縁膜のエッチング後、第１のフォトレジストを除
去する。
されている従来技術はｐ型ＳｉＣ領域の表面にＡｌを含
む金属膜を高温で熱処理して、オーミック・コンタクト
とする方法（以下において「第２の従来技術」とい
う。）である。中でも、クロフトンら（アプライド・フ
ィジックス・レターズ： Applied Physics Letters, 第
６２巻、第３８４頁(１９９８年)）は、６Ｈ−ＳｉＣ基
板の表面にエピタキシャル成長により、高不純物密度に
ドープしたｐ型ＳｉＣ層の上に、Ａｌ−Ｔｉ合金膜を堆
積し、その後、熱処理を施す方法で、ρｃ＝１．５×１
０-5Ωｃｍ2のオーミック・コンタクトが得られること
を報告している。クロフトンらは、Ａｌ−Ｔｉ合金膜の
パターニングにリフトオフ法を用いている。クロフトン
らの方法は、概略以下のような工程である。即ち、
（イ）先ず、フォトリソグラフィ法に形成した第１のフ
ォトレジストをマスクとして、フィールド絶縁膜として
の酸化膜を緩衝フッ酸（ＢＨＦ）溶液でエッチングし、
開口部（コンタクト・ウインドウ）を形成する。フィー
ルド絶縁膜のエッチング後、第１のフォトレジストを除
去する。
【０００９】（ロ）その後、第２のフォトレジストをコ
ンタクト・ウインドウを含む前面に塗布している。そし
て、フォトリソグラフィ法により、第２のフォトレジス
トをパターニングし、ｐ型ＳｉＣ層の表面を露出するよ
うに開口部を形成する。
ンタクト・ウインドウを含む前面に塗布している。そし
て、フォトリソグラフィ法により、第２のフォトレジス
トをパターニングし、ｐ型ＳｉＣ層の表面を露出するよ
うに開口部を形成する。
【００１０】（ハ）その後、ｐ型ＳｉＣ層の表面を洗浄
した後、全面に厚さ３００ｎｍ〜５００ｎｍのＡｌ−Ｔ
ｉ合金膜をスパッタリング法で成膜する。続いて、第２
のフォトレジストをアセトンで溶解することによって、
不要なＡｌ−Ｔｉ合金膜を第２のフォトレジストと共に
除去して、Ａｌ−Ｔｉ合金膜をパターニングする。
した後、全面に厚さ３００ｎｍ〜５００ｎｍのＡｌ−Ｔ
ｉ合金膜をスパッタリング法で成膜する。続いて、第２
のフォトレジストをアセトンで溶解することによって、
不要なＡｌ−Ｔｉ合金膜を第２のフォトレジストと共に
除去して、Ａｌ−Ｔｉ合金膜をパターニングする。
【００１１】（ニ）そして、熱処理温度１０００℃にお
いて、アルゴン雰囲気で５分間熱処理する。
いて、アルゴン雰囲気で５分間熱処理する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第１の従来技術のオーミック・コンタクトの構造ならび
に作製プロセスは、平坦なＳｉＣ基板の表面にｐ型Ｓｉ
Ｃオーミック・コンタクトを形成するという極めて単純
化された構成をしている。このため、フィールド絶縁膜
やゲート電極などその他の構造物が周辺に置かれる現実
のデバイスの製作に適用するには具体性に欠けるという
問題がある。そもそも第１の従来技術では電極パターニ
ングの具体的方法がなんら開示されていないから、適用
は困難である。
第１の従来技術のオーミック・コンタクトの構造ならび
に作製プロセスは、平坦なＳｉＣ基板の表面にｐ型Ｓｉ
Ｃオーミック・コンタクトを形成するという極めて単純
化された構成をしている。このため、フィールド絶縁膜
やゲート電極などその他の構造物が周辺に置かれる現実
のデバイスの製作に適用するには具体性に欠けるという
問題がある。そもそも第１の従来技術では電極パターニ
ングの具体的方法がなんら開示されていないから、適用
は困難である。
【００１３】また、第２の従来技術に開示されたオーミ
ック・コンタクトを、トランジスタやダイオード等の実
際の半導体電子デバイスに適用する場合は、クロフトン
の得たρｃでも十分とは言い難く、より一層の低抵抗化
が希求されている。そもそも、クロフトンが提示したリ
フトオフ法は、現像した時にフィールド絶縁膜の開口部
にフォトレジストが残りやすく、これが低抵抗化の妨げ
になる。また、フォトレジストの残滓等は、コンタクト
抵抗ρｃのばらつきの原因となる。
ック・コンタクトを、トランジスタやダイオード等の実
際の半導体電子デバイスに適用する場合は、クロフトン
の得たρｃでも十分とは言い難く、より一層の低抵抗化
が希求されている。そもそも、クロフトンが提示したリ
フトオフ法は、現像した時にフィールド絶縁膜の開口部
にフォトレジストが残りやすく、これが低抵抗化の妨げ
になる。また、フォトレジストの残滓等は、コンタクト
抵抗ρｃのばらつきの原因となる。
【００１４】本発明は第１及び第２の従来技術のｐ型Ｓ
ｉＣへのオーミック・コンタクトの問題を同時に解決す
るためになされたものであり、半導体電子デバイスに要
求される１０-6Ωｃｍ2台或いはこれ以下のコンタクト
抵抗ρｃを有するオーミック電極構造体を提供すること
である。
ｉＣへのオーミック・コンタクトの問題を同時に解決す
るためになされたものであり、半導体電子デバイスに要
求される１０-6Ωｃｍ2台或いはこれ以下のコンタクト
抵抗ρｃを有するオーミック電極構造体を提供すること
である。
【００１５】本発明の他の目的は、現実のデバイス構造
に採用可能な微細な開口部（コンタクト・ウインドウ）
の内部において、低いコンタクト抵抗ρｃを得ることが
出来る単純化な構造のオーミック電極構造体を提供する
ことである。
に採用可能な微細な開口部（コンタクト・ウインドウ）
の内部において、低いコンタクト抵抗ρｃを得ることが
出来る単純化な構造のオーミック電極構造体を提供する
ことである。
【００１６】本発明の更に他の目的は、高耐圧が要求さ
れる各種パワーデバイスに採用可能なフィールド絶縁膜
の構造を維持しつつ、低いコンタクト抵抗ρｃを得るこ
とが出来るオーミック電極構造体を提供することであ
る。
れる各種パワーデバイスに採用可能なフィールド絶縁膜
の構造を維持しつつ、低いコンタクト抵抗ρｃを得るこ
とが出来るオーミック電極構造体を提供することであ
る。
【００１７】本発明の更に他の目的は、半導体電子デバ
イスに要求される１０-6Ωｃｍ2台或いはこれ以下のコ
ンタクト抵抗ρｃを有するオーミック電極構造体の製造
方法を提供することである。
イスに要求される１０-6Ωｃｍ2台或いはこれ以下のコ
ンタクト抵抗ρｃを有するオーミック電極構造体の製造
方法を提供することである。
【００１８】本発明の更に他の目的は、現実のデバイス
構造に採用可能な微細な開口部の内部において、低いコ
ンタクト抵抗ρｃを簡単に得ることが出来るオーミック
電極構造体の製造方法を提供することである。
構造に採用可能な微細な開口部の内部において、低いコ
ンタクト抵抗ρｃを簡単に得ることが出来るオーミック
電極構造体の製造方法を提供することである。
【００１９】本発明の更に他の目的は、高耐圧が要求さ
れる各種パワーデバイスに採用可能なフィールド絶縁膜
を形成すると共に、低いコンタクト抵抗ρｃが得られる
オーミック電極構造体の製造方法を提供することであ
る。
れる各種パワーデバイスに採用可能なフィールド絶縁膜
を形成すると共に、低いコンタクト抵抗ρｃが得られる
オーミック電極構造体の製造方法を提供することであ
る。
【００２０】本発明の更に他の目的は、微細な開口部の
内部において、低いコンタクト抵抗ρｃを有し、高速・
高周波動作可能な半導体装置を提供することである。
内部において、低いコンタクト抵抗ρｃを有し、高速・
高周波動作可能な半導体装置を提供することである。
【００２１】本発明の更に他の目的は、オン電圧が低
く、高速動作可能で、しかも動作電圧を高くすることが
可能な半導体装置を提供することである。
く、高速動作可能で、しかも動作電圧を高くすることが
可能な半導体装置を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】発明者らが鋭意、検討・
考察した結果によれば、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜とｐ型Ｓｉ
Ｃ領域との間のオーミック・コンタクトにおいて、コン
タクト抵抗ρｃを増大させる原因は １ ）加熱反応層とｐ型ＳｉＣその接触によって必然的
に出来るショットキー障壁の存在； ２）面内で不均一、不均質な加熱反応層の形成； ３）加熱反応層形成に際してＡｌ−Ｔｉ系電極膜表面に
形成される金属酸化物である。
考察した結果によれば、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜とｐ型Ｓｉ
Ｃ領域との間のオーミック・コンタクトにおいて、コン
タクト抵抗ρｃを増大させる原因は １ ）加熱反応層とｐ型ＳｉＣその接触によって必然的
に出来るショットキー障壁の存在； ２）面内で不均一、不均質な加熱反応層の形成； ３）加熱反応層形成に際してＡｌ−Ｔｉ系電極膜表面に
形成される金属酸化物である。
【００２３】上述した第１の従来技術が実用性に乏しか
ったのは、実際のデバイス構造とかけ離れて、平坦なＳ
ｉＣ基板の表面にコンタクトを形成する構成になってい
たためである。しかし実際の半導体電子デバイスでは、
微細な開口部の内部においてショットキー障壁を低減化
し、均一且つ均質な加熱反応層を生成する必要がある。
以下に述べる本発明は、実際のデバイス構造の多くに適
用されているフィールド絶縁膜の開口部に設けたｐ型Ｓ
ｉＣオーミック電極構造体において、上記コンタクト抵
抗ρｃを高くしている３原因を解消するための手段を提
供するものである。
ったのは、実際のデバイス構造とかけ離れて、平坦なＳ
ｉＣ基板の表面にコンタクトを形成する構成になってい
たためである。しかし実際の半導体電子デバイスでは、
微細な開口部の内部においてショットキー障壁を低減化
し、均一且つ均質な加熱反応層を生成する必要がある。
以下に述べる本発明は、実際のデバイス構造の多くに適
用されているフィールド絶縁膜の開口部に設けたｐ型Ｓ
ｉＣオーミック電極構造体において、上記コンタクト抵
抗ρｃを高くしている３原因を解消するための手段を提
供するものである。
【００２４】上記課題を解決するために、請求項１記載
に係る発明は、（イ）ＳｉＣ基板と、（ロ）このＳｉＣ
基板の表面に選択的に形成されたｐ型ＳｉＣ領域と、
（ハ）このｐ型ＳｉＣ領域の表面の一部から内部に進入
し、且つこのｐ型ＳｉＣ領域の表面から上方に突出して
形成された加熱反応層と、（ニ）この加熱反応層が貫通
する第１の開口部を有し、ＳｉＣ基板とｐ型ＳｉＣ領域
の表面に接して配置された熱酸化膜と、（ホ）この熱酸
化膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜であって、第
１の開口部に連続した第２の開口部を有し、且つ熱酸化
膜の表面に配置された上部絶縁膜と、（ヘ）この上部絶
縁膜の第２の開口部において、加熱反応層の上部に配置
されたＡｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属からな
る電極膜とからなるオーミック電極構造体であることを
要旨とする。後述するオーミック電極構造体の製造方法
とも関連する事項であるが、このような、オーミック電
極構造体の構造を採用することにより、清浄な金属／半
導体接合界面が得られる。このため、金属／半導体接合
におけるショットキー障壁が低く、且つ、界面のモホロ
ジーが良好となる。
に係る発明は、（イ）ＳｉＣ基板と、（ロ）このＳｉＣ
基板の表面に選択的に形成されたｐ型ＳｉＣ領域と、
（ハ）このｐ型ＳｉＣ領域の表面の一部から内部に進入
し、且つこのｐ型ＳｉＣ領域の表面から上方に突出して
形成された加熱反応層と、（ニ）この加熱反応層が貫通
する第１の開口部を有し、ＳｉＣ基板とｐ型ＳｉＣ領域
の表面に接して配置された熱酸化膜と、（ホ）この熱酸
化膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜であって、第
１の開口部に連続した第２の開口部を有し、且つ熱酸化
膜の表面に配置された上部絶縁膜と、（ヘ）この上部絶
縁膜の第２の開口部において、加熱反応層の上部に配置
されたＡｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属からな
る電極膜とからなるオーミック電極構造体であることを
要旨とする。後述するオーミック電極構造体の製造方法
とも関連する事項であるが、このような、オーミック電
極構造体の構造を採用することにより、清浄な金属／半
導体接合界面が得られる。このため、金属／半導体接合
におけるショットキー障壁が低く、且つ、界面のモホロ
ジーが良好となる。
【００２５】なお、請求項１に規定する「ＳｉＣ基板の
表面に選択的に形成されたｐ型ＳｉＣ領域」は、ＳｉＣ
基板の表面に、直接ｐ型ＳｉＣ領域が形成される場合の
みに限定されないことは勿論である。例えば、ＳｉＣ基
板１の表面の一部に、ｐ型ＳｉＣ領域よりも平面上の面
積の大きい他の半導体領域をウェル形状に配置し、その
ウェル形状の半導体領域の内部の位置において、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域が形成されていても良い。或いは、ＳｉＣ基板
の表面の全面に他の半導体領域をエピタキシャル成長
し、そのエピタキシャル成長した他の半導体領域の表面
の一部において、ｐ型ＳｉＣ領域を形成するような場合
も許容される。このように、請求項１記載に係る発明に
おいては、ｐ型ＳｉＣ領域が他の半導体領域を介して、
間接的に形成される場合を許容することに留意すべきで
ある。
表面に選択的に形成されたｐ型ＳｉＣ領域」は、ＳｉＣ
基板の表面に、直接ｐ型ＳｉＣ領域が形成される場合の
みに限定されないことは勿論である。例えば、ＳｉＣ基
板１の表面の一部に、ｐ型ＳｉＣ領域よりも平面上の面
積の大きい他の半導体領域をウェル形状に配置し、その
ウェル形状の半導体領域の内部の位置において、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域が形成されていても良い。或いは、ＳｉＣ基板
の表面の全面に他の半導体領域をエピタキシャル成長
し、そのエピタキシャル成長した他の半導体領域の表面
の一部において、ｐ型ＳｉＣ領域を形成するような場合
も許容される。このように、請求項１記載に係る発明に
おいては、ｐ型ＳｉＣ領域が他の半導体領域を介して、
間接的に形成される場合を許容することに留意すべきで
ある。
【００２６】請求項２記載に係る発明は、請求項１記載
に係るオーミック電極構造体において、電極膜は、
（ｉ）下部のＴｉ−Ｓｉ合金膜と上部のＴｉ膜とからな
る積層膜、（ii）下部のＡｌ−Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ
膜とからなる積層膜、及び（iii）下部のＡｌ−Ｔｉ−
Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ−Ｔｉ合金膜とからなる積層膜
からなるグループの内の少なくとも一つの積層膜を含む
金属膜であることを要旨とする。後述するように、本発
明は、（ｉ）Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ
積層膜、（ii）Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ／Ａ
ｌ積層膜、（iii）Ａｌ−Ｔｉ合金膜をｐ型ＳｉＣ領域
との反応させ、加熱反応層を形成することにより、ショ
ットキー障壁を極めて低く、且つ障壁の厚さを薄く出来
る。また、加熱反応層が均一に生成される。請求項２記
載に規定する電極膜の構造は、この加熱反応層の生成後
の、未反応の金属層及び加熱反応層を拡散してきた金属
Ｓｉとの化合部からなる積層構造である。即ち、 （ｉ）Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積層膜
においては、主に熱処理前の下層のＡｌ層が熱処理によ
り加熱反応層となる。このとき、熱処理前の上層のＴｉ
層の下部には、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓｉとの
反応により、Ｔｉ−Ｓｉ合金膜が生成される。この生成
されたＴｉ−Ｓｉ合金膜と上部の未反応のＴｉ膜とから
なる積層膜で請求項２記載に係る構造の電極膜を構成す
ることになる。
に係るオーミック電極構造体において、電極膜は、
（ｉ）下部のＴｉ−Ｓｉ合金膜と上部のＴｉ膜とからな
る積層膜、（ii）下部のＡｌ−Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ
膜とからなる積層膜、及び（iii）下部のＡｌ−Ｔｉ−
Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ−Ｔｉ合金膜とからなる積層膜
からなるグループの内の少なくとも一つの積層膜を含む
金属膜であることを要旨とする。後述するように、本発
明は、（ｉ）Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ
積層膜、（ii）Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ／Ａ
ｌ積層膜、（iii）Ａｌ−Ｔｉ合金膜をｐ型ＳｉＣ領域
との反応させ、加熱反応層を形成することにより、ショ
ットキー障壁を極めて低く、且つ障壁の厚さを薄く出来
る。また、加熱反応層が均一に生成される。請求項２記
載に規定する電極膜の構造は、この加熱反応層の生成後
の、未反応の金属層及び加熱反応層を拡散してきた金属
Ｓｉとの化合部からなる積層構造である。即ち、 （ｉ）Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積層膜
においては、主に熱処理前の下層のＡｌ層が熱処理によ
り加熱反応層となる。このとき、熱処理前の上層のＴｉ
層の下部には、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓｉとの
反応により、Ｔｉ−Ｓｉ合金膜が生成される。この生成
されたＴｉ−Ｓｉ合金膜と上部の未反応のＴｉ膜とから
なる積層膜で請求項２記載に係る構造の電極膜を構成す
ることになる。
【００２７】（ii）Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ
／Ａｌ積層膜においては、主に熱処理前のＴｉ層が熱処
理により加熱反応層となり、熱処理前の上層のＡｌ層
が、請求項２記載に係る構造の電極膜になる。この場
合、電極膜は下部に、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓ
ｉとの反応によりＡｌ−Ｓｉ合金膜が生成され、上部に
未反応のＡｌ膜が残留する。
／Ａｌ積層膜においては、主に熱処理前のＴｉ層が熱処
理により加熱反応層となり、熱処理前の上層のＡｌ層
が、請求項２記載に係る構造の電極膜になる。この場
合、電極膜は下部に、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓ
ｉとの反応によりＡｌ−Ｓｉ合金膜が生成され、上部に
未反応のＡｌ膜が残留する。
【００２８】（iii）Ａｌ−Ｔｉ合金膜においては、主
に熱処理前の下部のＡｌ−Ｔｉ合金膜が熱処理により加
熱反応層となり、熱処理前の最上部には未反応のＡｌ−
Ｔｉ合金膜が残るが、加熱反応層との境界部には、加熱
反応層を拡散してきた金属Ｓｉとの反応によりＡｌ−Ｔ
ｉ−Ｓｉ合金膜が生成される。このＡｌ−Ｔｉ−Ｓｉ合
金膜／未反応のＡｌ−Ｔｉ合金膜とからなる積層構造
が、請求項２記載に係る構造の電極膜を構成することに
なる。
に熱処理前の下部のＡｌ−Ｔｉ合金膜が熱処理により加
熱反応層となり、熱処理前の最上部には未反応のＡｌ−
Ｔｉ合金膜が残るが、加熱反応層との境界部には、加熱
反応層を拡散してきた金属Ｓｉとの反応によりＡｌ−Ｔ
ｉ−Ｓｉ合金膜が生成される。このＡｌ−Ｔｉ−Ｓｉ合
金膜／未反応のＡｌ−Ｔｉ合金膜とからなる積層構造
が、請求項２記載に係る構造の電極膜を構成することに
なる。
【００２９】請求項３記載に係る発明は、請求項１又は
２記載に係るオーミック電極構造体において加熱反応層
は、金属の炭化物と金属シリコンとを含む固溶体である
ことを要旨とする。上述したＡｌ／Ｔｉ積層膜、Ｔｉ／
Ａｌ積層膜、Ａｌ−Ｔｉ合金膜等のＡｌ−Ｔｉ系の金属
とＳｉＣとは、種々の珪素化物（シリサイド）や炭化物
（カーバイド）を含む合金を生成することが可能であ
る。しかし、本発明者らの多くの実験結果によれば、こ
れらの内、金属の炭化物と金属シリコンとを含む固溶体
からなる加熱反応層が、金属／半導体接合におけるショ
ットキー障壁が極めて低くなり、且つ、界面のモホロジ
ーが良好で、加熱反応層が均一に生成されることが見い
だされたのである。
２記載に係るオーミック電極構造体において加熱反応層
は、金属の炭化物と金属シリコンとを含む固溶体である
ことを要旨とする。上述したＡｌ／Ｔｉ積層膜、Ｔｉ／
Ａｌ積層膜、Ａｌ−Ｔｉ合金膜等のＡｌ−Ｔｉ系の金属
とＳｉＣとは、種々の珪素化物（シリサイド）や炭化物
（カーバイド）を含む合金を生成することが可能であ
る。しかし、本発明者らの多くの実験結果によれば、こ
れらの内、金属の炭化物と金属シリコンとを含む固溶体
からなる加熱反応層が、金属／半導体接合におけるショ
ットキー障壁が極めて低くなり、且つ、界面のモホロジ
ーが良好で、加熱反応層が均一に生成されることが見い
だされたのである。
【００３０】請求項４記載に係る発明は、請求項１〜３
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、上部絶縁膜の絶縁破壊電界強度は、熱酸化膜の絶縁
破壊電界強よりも低いことを要旨とする。
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、上部絶縁膜の絶縁破壊電界強度は、熱酸化膜の絶縁
破壊電界強よりも低いことを要旨とする。
【００３１】請求項５記載に係る発明は、請求項１〜４
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、上部絶縁膜のＢＨＦ溶液によるエッチング速度が、
熱酸化膜のＢＨＦ溶液によるエッチング速度よりも速い
ことを要旨とする。「ＢＨＦ溶液」とは、周知のよう
に、フッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）：フッ酸（ＨＦ）
＝７：１の溶液からなるシリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜)の
エッチング液（エッチャント）である。
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、上部絶縁膜のＢＨＦ溶液によるエッチング速度が、
熱酸化膜のＢＨＦ溶液によるエッチング速度よりも速い
ことを要旨とする。「ＢＨＦ溶液」とは、周知のよう
に、フッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）：フッ酸（ＨＦ）
＝７：１の溶液からなるシリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜)の
エッチング液（エッチャント）である。
【００３２】請求項６記載に係る発明は、請求項１〜５
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、ｐ型ＳｉＣ領域の表面キャリア密度は、１×１０18
／ｃｍ3〜５×１０21／ｃｍ3であることを要旨とする。
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、ｐ型ＳｉＣ領域の表面キャリア密度は、１×１０18
／ｃｍ3〜５×１０21／ｃｍ3であることを要旨とする。
【００３３】請求項７記載に係る発明は、請求項１〜６
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、熱酸化膜の厚さは２〜５０ｎｍであることを要旨と
する。
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、熱酸化膜の厚さは２〜５０ｎｍであることを要旨と
する。
【００３４】請求項８記載に係る発明は、請求項１〜７
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、熱酸化膜の厚さと上部絶縁膜の厚さとを合計した値
は、１００ｎｍ〜３μｍであることを要旨とする。
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、熱酸化膜の厚さと上部絶縁膜の厚さとを合計した値
は、１００ｎｍ〜３μｍであることを要旨とする。
【００３５】請求項９記載に係る発明は、請求項１〜８
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、電極膜の最上部の位置が、第２の開口部の内部に存
在することを要旨とする。
のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体におい
て、電極膜の最上部の位置が、第２の開口部の内部に存
在することを要旨とする。
【００３６】請求項１０記載に係る発明は、（イ）Ｓｉ
Ｃ基板の表面の少なくとも一部に高不純物密度を有する
ｐ型ＳｉＣ領域を形成する工程と、（ロ）ＳｉＣ基板の
表面を洗浄する工程と、（ハ）ＳｉＣ基板の表面をフィ
ールド絶縁膜で被覆する工程と、（ニ）ｐ型ＳｉＣ領域
の少なくとも一部を露出するように、フィールド絶縁膜
に開口部を形成する工程と、（ホ）開口部の内部にＡｌ
−Ｔｉ系電極膜を配設する工程と、（ヘ）酸素及び水の
分圧が共に１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａの非酸
化性雰囲気中において、ＳｉＣ基板を熱処理しＡｌ−Ｔ
ｉ系電極膜とＳｉＣ基板との加熱反応層を生成する工程
とを有するオーミック電極構造体の製造方法であること
を要旨とする。
Ｃ基板の表面の少なくとも一部に高不純物密度を有する
ｐ型ＳｉＣ領域を形成する工程と、（ロ）ＳｉＣ基板の
表面を洗浄する工程と、（ハ）ＳｉＣ基板の表面をフィ
ールド絶縁膜で被覆する工程と、（ニ）ｐ型ＳｉＣ領域
の少なくとも一部を露出するように、フィールド絶縁膜
に開口部を形成する工程と、（ホ）開口部の内部にＡｌ
−Ｔｉ系電極膜を配設する工程と、（ヘ）酸素及び水の
分圧が共に１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａの非酸
化性雰囲気中において、ＳｉＣ基板を熱処理しＡｌ−Ｔ
ｉ系電極膜とＳｉＣ基板との加熱反応層を生成する工程
とを有するオーミック電極構造体の製造方法であること
を要旨とする。
【００３７】なお、請求項１と同様に、請求項１０に規
定する「ＳｉＣ基板の表面の少なくとも一部に高不純物
密度を有するｐ型ＳｉＣ領域を形成する工程」は、Ｓｉ
Ｃ基板の表面に、直接ｐ型ＳｉＣ領域を形成する場合の
みに限定されないことは勿論である。例えば、ＳｉＣ基
板１の表面の一部に、ｐ型ＳｉＣ領域よりも平面上の面
積の大きい他の半導体領域をウェル形状に配置し、その
ウェル形状の半導体領域の内部の位置において、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域を形成しても良い。或いは、ＳｉＣ基板の表面
の全面に他の半導体領域をエピタキシャル成長し、その
エピタキシャル成長した他の半導体領域の表面の一部に
おいて、ｐ型ＳｉＣ領域を形成するような場合も許容さ
れる。このように、請求項１０記載に係る発明において
は、ｐ型ＳｉＣ領域を、他の半導体領域を介して、間接
的に形成する場合をも許容することに留意すべきであ
る。
定する「ＳｉＣ基板の表面の少なくとも一部に高不純物
密度を有するｐ型ＳｉＣ領域を形成する工程」は、Ｓｉ
Ｃ基板の表面に、直接ｐ型ＳｉＣ領域を形成する場合の
みに限定されないことは勿論である。例えば、ＳｉＣ基
板１の表面の一部に、ｐ型ＳｉＣ領域よりも平面上の面
積の大きい他の半導体領域をウェル形状に配置し、その
ウェル形状の半導体領域の内部の位置において、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域を形成しても良い。或いは、ＳｉＣ基板の表面
の全面に他の半導体領域をエピタキシャル成長し、その
エピタキシャル成長した他の半導体領域の表面の一部に
おいて、ｐ型ＳｉＣ領域を形成するような場合も許容さ
れる。このように、請求項１０記載に係る発明において
は、ｐ型ＳｉＣ領域を、他の半導体領域を介して、間接
的に形成する場合をも許容することに留意すべきであ
る。
【００３８】請求項１１記載に係る発明は、請求項１０
記載に係るオーミック電極構造体の製造方法においてフ
ィールド絶縁膜で被覆する工程は、熱酸化により、Ｓｉ
Ｃ基板の表面に熱酸化膜を成長する工程と、この熱酸化
膜の上部に、熱酸化以外の方法で、絶縁膜を堆積する工
程とからなることを要旨とする。
記載に係るオーミック電極構造体の製造方法においてフ
ィールド絶縁膜で被覆する工程は、熱酸化により、Ｓｉ
Ｃ基板の表面に熱酸化膜を成長する工程と、この熱酸化
膜の上部に、熱酸化以外の方法で、絶縁膜を堆積する工
程とからなることを要旨とする。
【００３９】請求項１２記載に係る発明は、請求項１０
記載に係るオーミック電極構造体の製造方法において、
フィールド絶縁膜で被覆する工程は、熱酸化以外の方法
で、ＳｉＣ基板の表面に酸素透過性絶縁膜を堆積する工
程と、この酸素透過性絶縁膜の堆積後に、熱酸化によ
り、ＳｉＣ基板の表面と酸素透過性絶縁膜との界面に、
熱酸化膜を成長する工程とからなることを要旨とする。
即ち、酸素透過性絶縁膜を介して、雰囲気の酸素が、Ｓ
ｉＣ基板の表面に到達し、ＳｉＣ基板の表面と酸素透過
性絶縁膜との界面にＳｉＯ2膜を形成し、フィールド絶
縁膜を実現することが出来る。
記載に係るオーミック電極構造体の製造方法において、
フィールド絶縁膜で被覆する工程は、熱酸化以外の方法
で、ＳｉＣ基板の表面に酸素透過性絶縁膜を堆積する工
程と、この酸素透過性絶縁膜の堆積後に、熱酸化によ
り、ＳｉＣ基板の表面と酸素透過性絶縁膜との界面に、
熱酸化膜を成長する工程とからなることを要旨とする。
即ち、酸素透過性絶縁膜を介して、雰囲気の酸素が、Ｓ
ｉＣ基板の表面に到達し、ＳｉＣ基板の表面と酸素透過
性絶縁膜との界面にＳｉＯ2膜を形成し、フィールド絶
縁膜を実現することが出来る。
【００４０】請求項１３記載に係る発明は、（イ）Ｓｉ
Ｃ基板の表面の少なくとも一部に高不純物密度を有する
ｐ型ＳｉＣ領域を形成する工程と、（ロ）ＳｉＣ基板の
表面を洗浄する工程と、（ハ）熱酸化以外の方法で、Ｓ
ｉＣ基板の表面に酸素透過性絶縁膜を堆積する工程と、
（ニ）ｐ型ＳｉＣ領域の一部を選択的に露出するよう
に、酸素透過性絶縁膜に開口部を形成する工程と、
（ホ）この開口部を形成する工程後に、熱酸化により、
この開口部に露出したＳｉＣ基板の表面、及びＳｉＣ基
板の表面と酸素透過性絶縁膜との界面に、熱酸化膜を成
長する工程と、（ヘ）開口部に成長した熱酸化膜を除去
する工程と、（ト）熱酸化膜が除去された開口部の内部
に、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工程と、（チ）非酸
化性雰囲気中において、ＳｉＣ基板を熱処理しＡｌ−Ｔ
ｉ系電極膜とＳｉＣ基板との加熱反応層を生成する工程
とを有するオーミック電極構造体の製造方法であること
を要旨とする。
Ｃ基板の表面の少なくとも一部に高不純物密度を有する
ｐ型ＳｉＣ領域を形成する工程と、（ロ）ＳｉＣ基板の
表面を洗浄する工程と、（ハ）熱酸化以外の方法で、Ｓ
ｉＣ基板の表面に酸素透過性絶縁膜を堆積する工程と、
（ニ）ｐ型ＳｉＣ領域の一部を選択的に露出するよう
に、酸素透過性絶縁膜に開口部を形成する工程と、
（ホ）この開口部を形成する工程後に、熱酸化により、
この開口部に露出したＳｉＣ基板の表面、及びＳｉＣ基
板の表面と酸素透過性絶縁膜との界面に、熱酸化膜を成
長する工程と、（ヘ）開口部に成長した熱酸化膜を除去
する工程と、（ト）熱酸化膜が除去された開口部の内部
に、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工程と、（チ）非酸
化性雰囲気中において、ＳｉＣ基板を熱処理しＡｌ−Ｔ
ｉ系電極膜とＳｉＣ基板との加熱反応層を生成する工程
とを有するオーミック電極構造体の製造方法であること
を要旨とする。
【００４１】請求項１４記載に係る発明は、請求項１３
記載に係るオーミック電極構造体の製造方法において、
加熱反応層を生成する工程は、酸素及び水の分圧が共に
１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａである雰囲気中で
実施されることを要旨とする。
記載に係るオーミック電極構造体の製造方法において、
加熱反応層を生成する工程は、酸素及び水の分圧が共に
１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａである雰囲気中で
実施されることを要旨とする。
【００４２】請求項１５記載に係る発明は、請求項１０
〜１４のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体
の製造方法において、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工
程は、（ｉ）Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積する工程、（i
i）Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積する工程、（iii）Ａｌ−
Ｔｉ合金膜を堆積する工程からなるグループの内の少な
くとも一つの工程を含むことを要旨とする。
〜１４のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体
の製造方法において、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工
程は、（ｉ）Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積する工程、（i
i）Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積する工程、（iii）Ａｌ−
Ｔｉ合金膜を堆積する工程からなるグループの内の少な
くとも一つの工程を含むことを要旨とする。
【００４３】請求項１６記載に係る発明は、請求項１０
〜１２のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体
の製造方法において、開口部を形成する工程は（ａ）フ
ォトリソグラフィ法により、フィールド絶縁膜の上部に
エッチングマスクを形成する工程と、（ｂ）このエッチ
ングマスクを用いて、ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部
の上部にフィールド絶縁膜が残留するように、フィール
ド絶縁膜の一部をドライ・エッチングで除去する工程
と、（ｃ）残留したフィールド絶縁膜をウェット・エッ
チングで除去し、ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部を露
出する工程と、（ｄ）超純水によるリンスで、露出した
ｐ型ＳｉＣ領域を清浄化する工程とからなることを要旨
とする。
〜１２のいずれか１項記載に係るオーミック電極構造体
の製造方法において、開口部を形成する工程は（ａ）フ
ォトリソグラフィ法により、フィールド絶縁膜の上部に
エッチングマスクを形成する工程と、（ｂ）このエッチ
ングマスクを用いて、ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部
の上部にフィールド絶縁膜が残留するように、フィール
ド絶縁膜の一部をドライ・エッチングで除去する工程
と、（ｃ）残留したフィールド絶縁膜をウェット・エッ
チングで除去し、ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部を露
出する工程と、（ｄ）超純水によるリンスで、露出した
ｐ型ＳｉＣ領域を清浄化する工程とからなることを要旨
とする。
【００４４】請求項１７記載に係る発明は、請求項１６
記載に係るオーミック電極構造体の製造方法において、
Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工程は、エッチングマス
クが、フィールド絶縁膜の上部に残留した状態で、Ａｌ
−Ｔｉ系電極膜をエッチングマスクの上部及び開口部を
含む全面に堆積する工程と、この全面に堆積する工程の
後、エッチングマスクを除去することにより、Ａｌ−Ｔ
ｉ系電極膜を開口部の内部にのみ選択的に残留させる工
程とからなることを要旨とする。
記載に係るオーミック電極構造体の製造方法において、
Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工程は、エッチングマス
クが、フィールド絶縁膜の上部に残留した状態で、Ａｌ
−Ｔｉ系電極膜をエッチングマスクの上部及び開口部を
含む全面に堆積する工程と、この全面に堆積する工程の
後、エッチングマスクを除去することにより、Ａｌ−Ｔ
ｉ系電極膜を開口部の内部にのみ選択的に残留させる工
程とからなることを要旨とする。
【００４５】請求項１８記載に係る発明は、請求項１３
又は１４記載に係るオーミック電極構造体の製造方法に
おいて開口部を形成する工程は、（ａ）フォトリソグラ
フィ法により、酸素透過性絶縁膜の上部にエッチングマ
スクを形成する工程と、（ｂ）このエッチングマスクを
用いて、ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部の上部に酸素
透過性絶縁膜が残留するように、酸素透過性絶縁膜の一
部を除去する工程と、（ｃ）残留した酸素透過性絶縁膜
をウェット・エッチングで除去し、ｐ型ＳｉＣ領域の少
なくとも一部を露出する工程と、（ｄ）超純水によるリ
ンスで、露出したｐ型ＳｉＣ領域を清浄化する工程とか
らなることを要旨とする。
又は１４記載に係るオーミック電極構造体の製造方法に
おいて開口部を形成する工程は、（ａ）フォトリソグラ
フィ法により、酸素透過性絶縁膜の上部にエッチングマ
スクを形成する工程と、（ｂ）このエッチングマスクを
用いて、ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部の上部に酸素
透過性絶縁膜が残留するように、酸素透過性絶縁膜の一
部を除去する工程と、（ｃ）残留した酸素透過性絶縁膜
をウェット・エッチングで除去し、ｐ型ＳｉＣ領域の少
なくとも一部を露出する工程と、（ｄ）超純水によるリ
ンスで、露出したｐ型ＳｉＣ領域を清浄化する工程とか
らなることを要旨とする。
【００４６】請求項１９記載に係る発明は、（イ）Ｓｉ
Ｃ基板と、（ロ）このＳｉＣ基板の表面に選択的に形成
された主電極領域として機能するｐ型ＳｉＣ領域と、
（ハ）このｐ型ＳｉＣ領域の表面の一部から内部に進入
し、且つこのｐ型ＳｉＣ領域の表面から上方に突出して
形成された加熱反応層と、（ニ）この加熱反応層が貫通
する第１の開口部を有し、ＳｉＣ基板とｐ型ＳｉＣ領域
の表面に接して配置された熱酸化膜と、（ホ）この熱酸
化膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜であって、第
１の開口部に連続した第２の開口部を有し、且つ熱酸化
膜の表面に配置された上部絶縁膜と、（ヘ）この上部絶
縁膜の第２の開口部において、加熱反応層の上部に配置
されたＡｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属からな
る電極膜と、（ト）この電極膜に接続される主電極配線
とからなる半導体装置であることを要旨とする。
Ｃ基板と、（ロ）このＳｉＣ基板の表面に選択的に形成
された主電極領域として機能するｐ型ＳｉＣ領域と、
（ハ）このｐ型ＳｉＣ領域の表面の一部から内部に進入
し、且つこのｐ型ＳｉＣ領域の表面から上方に突出して
形成された加熱反応層と、（ニ）この加熱反応層が貫通
する第１の開口部を有し、ＳｉＣ基板とｐ型ＳｉＣ領域
の表面に接して配置された熱酸化膜と、（ホ）この熱酸
化膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜であって、第
１の開口部に連続した第２の開口部を有し、且つ熱酸化
膜の表面に配置された上部絶縁膜と、（ヘ）この上部絶
縁膜の第２の開口部において、加熱反応層の上部に配置
されたＡｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属からな
る電極膜と、（ト）この電極膜に接続される主電極配線
とからなる半導体装置であることを要旨とする。
【００４７】ここで、「ＳｉＣ基板の表面に選択的に形
成された主電極領域として機能するｐ型ＳｉＣ領域」
は、ＳｉＣ基板の表面に、直接ｐ型ＳｉＣ領域が形成さ
れる場合のみに限定されないことは勿論である。例え
ば、ＳｉＣ基板１の表面の一部に、主電極領域（ｐ型Ｓ
ｉＣ領域）よりも面積の大きい他の半導体領域をウェル
形状に配置し、そのウェル形状の半導体領域の内部の位
置において、主電極領域（ｐ型ＳｉＣ領域）が形成され
ていても良い。例えば、バイポーラトランジスタのベー
ス領域や、パワーＭＯＳＦＥＴ等のボディ領域中に形成
された主電極領域（ｐ型ＳｉＣ領域）でも構わない。或
いは、ＳｉＣ基板の表面の全面に他の半導体領域をエピ
タキシャル成長し、そのエピタキシャル成長した他の半
導体領域の表面の一部において、主電極領域（ｐ型Ｓｉ
Ｃ領域）を形成するような場合も許容される。このよう
に、請求項１９記載に係る発明においては、主電極領域
（ｐ型ＳｉＣ領域）が他の半導体領域を介して、間接的
に、ＳｉＣ基板の表面に形成される場合を許容すること
に留意すべきである。
成された主電極領域として機能するｐ型ＳｉＣ領域」
は、ＳｉＣ基板の表面に、直接ｐ型ＳｉＣ領域が形成さ
れる場合のみに限定されないことは勿論である。例え
ば、ＳｉＣ基板１の表面の一部に、主電極領域（ｐ型Ｓ
ｉＣ領域）よりも面積の大きい他の半導体領域をウェル
形状に配置し、そのウェル形状の半導体領域の内部の位
置において、主電極領域（ｐ型ＳｉＣ領域）が形成され
ていても良い。例えば、バイポーラトランジスタのベー
ス領域や、パワーＭＯＳＦＥＴ等のボディ領域中に形成
された主電極領域（ｐ型ＳｉＣ領域）でも構わない。或
いは、ＳｉＣ基板の表面の全面に他の半導体領域をエピ
タキシャル成長し、そのエピタキシャル成長した他の半
導体領域の表面の一部において、主電極領域（ｐ型Ｓｉ
Ｃ領域）を形成するような場合も許容される。このよう
に、請求項１９記載に係る発明においては、主電極領域
（ｐ型ＳｉＣ領域）が他の半導体領域を介して、間接的
に、ＳｉＣ基板の表面に形成される場合を許容すること
に留意すべきである。
【００４８】請求項２０記載に係る発明は、請求項１９
に係る半導体装置において、電極膜が、下部のチタン・
シリコン（Ｔｉ−Ｓｉ）合金膜と上部のチタン（Ｔｉ）
膜とからなる積層膜、下部のアルミニウム・シリコン
（Ａｌ−Ｓｉ）合金膜と上部のアルミニウム（Ａｌ）膜
とからなる積層膜、及び下部のアルミニウム・チタン・
シリコン（Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ）合金膜と上部のアルミニ
ウム・チタン（Ａｌ−Ｔｉ）合金膜とからなる積層膜か
らなるグループの内の少なくとも一つの積層膜を含む金
属膜であることを要旨とする。
に係る半導体装置において、電極膜が、下部のチタン・
シリコン（Ｔｉ−Ｓｉ）合金膜と上部のチタン（Ｔｉ）
膜とからなる積層膜、下部のアルミニウム・シリコン
（Ａｌ−Ｓｉ）合金膜と上部のアルミニウム（Ａｌ）膜
とからなる積層膜、及び下部のアルミニウム・チタン・
シリコン（Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ）合金膜と上部のアルミニ
ウム・チタン（Ａｌ−Ｔｉ）合金膜とからなる積層膜か
らなるグループの内の少なくとも一つの積層膜を含む金
属膜であることを要旨とする。
【００４９】請求項２１記載に係る発明は、請求項１９
又は２０記載に係る半導体装置において、加熱反応層
が、金属の炭化物と金属シリコン（Ｓｉ）とを含む固溶
体であることを要旨とする。
又は２０記載に係る半導体装置において、加熱反応層
が、金属の炭化物と金属シリコン（Ｓｉ）とを含む固溶
体であることを要旨とする。
【００５０】
【発明の効果】請求項１記載に係る発明によれば、Ｓｉ
Ｃ基板の表面を熱酸化して形成された熱酸化膜と熱酸化
膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜との積層構造
で、比較的厚いフィールド絶縁膜が形成出来る。このた
め、高耐圧が要求される各種パワーデバイスにおいて、
従来知られていたコンタクト抵抗ρｃよりも１桁程度低
い１０-6Ωｃｍ2台、或いはこれ以下のコンタクト抵抗
ρｃが実現され、表面配線がｐ型ＳｉＣ領域に接続され
る種々の半導体電子デバイスの高周波化、高性能化が可
能となる。特に、実際のデバイス構造に採用可能な微細
な開口部（コンタクト・ウインドウ）の内部において、
低いコンタクト抵抗ρｃを得ることが出来る。
Ｃ基板の表面を熱酸化して形成された熱酸化膜と熱酸化
膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜との積層構造
で、比較的厚いフィールド絶縁膜が形成出来る。このた
め、高耐圧が要求される各種パワーデバイスにおいて、
従来知られていたコンタクト抵抗ρｃよりも１桁程度低
い１０-6Ωｃｍ2台、或いはこれ以下のコンタクト抵抗
ρｃが実現され、表面配線がｐ型ＳｉＣ領域に接続され
る種々の半導体電子デバイスの高周波化、高性能化が可
能となる。特に、実際のデバイス構造に採用可能な微細
な開口部（コンタクト・ウインドウ）の内部において、
低いコンタクト抵抗ρｃを得ることが出来る。
【００５１】請求項２記載に規定する材料を金属膜とし
て用いることにより、ショットキー障壁が低く、且つそ
の障壁の厚さが薄い金属／半導体接合出来る。また、加
熱反応層が均一に生成される。このため、請求項２記載
に係る発明によれば、ｐ型ＳｉＣ領域に対するコンタク
ト抵抗ρｃが極めて低いオーミック電極構造体が得られ
る。
て用いることにより、ショットキー障壁が低く、且つそ
の障壁の厚さが薄い金属／半導体接合出来る。また、加
熱反応層が均一に生成される。このため、請求項２記載
に係る発明によれば、ｐ型ＳｉＣ領域に対するコンタク
ト抵抗ρｃが極めて低いオーミック電極構造体が得られ
る。
【００５２】請求項３記載に係る発明によれば、金属の
炭化物と金属シリコンとを含む固溶体からなる加熱反応
層を選択しているので、金属／半導体接合におけるショ
ットキー障壁が極めて低く、且つ、界面のモホロジーが
良好で、加熱反応層が均一に形成出来る。このため、ｐ
型ＳｉＣ領域に対するコンタクト抵抗ρｃが極めて低い
オーミック電極構造体が得られる。
炭化物と金属シリコンとを含む固溶体からなる加熱反応
層を選択しているので、金属／半導体接合におけるショ
ットキー障壁が極めて低く、且つ、界面のモホロジーが
良好で、加熱反応層が均一に形成出来る。このため、ｐ
型ＳｉＣ領域に対するコンタクト抵抗ρｃが極めて低い
オーミック電極構造体が得られる。
【００５３】ＳｉＣの熱酸化膜は、Ｓｉ熱酸化膜よりは
劣るが、Ｓｉ熱酸化膜に近いシリコン酸化膜（ＳｉＯ2
膜)である。従って、ＳｉＣの熱酸化膜の絶縁破壊電界
強度は、厚さ１０ｎｍで１４ＭＶ／ｃｍ程度である。熱
酸化以外の方法で形成したＳｉＯ2膜の絶縁破壊電界強
度は、この値よりも小さい。即ち、請求項４記載に係る
発明によれば、ＳｉＣの熱酸化膜以外の種々の絶縁膜
を、ＳｉＣの熱酸化膜の上部に形成して、半導体装置の
仕様として要求される耐圧を確保しつつ、ＳｉＣの表面
モホロジーを良好に維持出来る。
劣るが、Ｓｉ熱酸化膜に近いシリコン酸化膜（ＳｉＯ2
膜)である。従って、ＳｉＣの熱酸化膜の絶縁破壊電界
強度は、厚さ１０ｎｍで１４ＭＶ／ｃｍ程度である。熱
酸化以外の方法で形成したＳｉＯ2膜の絶縁破壊電界強
度は、この値よりも小さい。即ち、請求項４記載に係る
発明によれば、ＳｉＣの熱酸化膜以外の種々の絶縁膜
を、ＳｉＣの熱酸化膜の上部に形成して、半導体装置の
仕様として要求される耐圧を確保しつつ、ＳｉＣの表面
モホロジーを良好に維持出来る。
【００５４】上記のように、ＳｉＣの熱酸化膜は、Ｓｉ
熱酸化膜に近いＳｉＯ2膜であるので、ＢＨＦ溶液に対
するエッチング速度は１００ｎｍ／分程度である。これ
に比し、ＣＶＤで堆積したＳｉＯ2膜に対するエッチン
グ速度は１１．５倍から３倍位高い。即ち、請求項５記
載に係る発明によれば、ＳｉＣの熱酸化膜以外の種々の
ＳｉＯ2膜を、ＳｉＣの熱酸化膜の上部に形成して、半
導体装置の仕様として要求される耐圧や表面の安定性を
確保しつつ、ＳｉＣの表面モホロジーを良好に維持出来
る。また、ＢＨＦ溶液に対するエッチング速度の相違を
利用して、種々の半導体プロセスを採用出来る。
熱酸化膜に近いＳｉＯ2膜であるので、ＢＨＦ溶液に対
するエッチング速度は１００ｎｍ／分程度である。これ
に比し、ＣＶＤで堆積したＳｉＯ2膜に対するエッチン
グ速度は１１．５倍から３倍位高い。即ち、請求項５記
載に係る発明によれば、ＳｉＣの熱酸化膜以外の種々の
ＳｉＯ2膜を、ＳｉＣの熱酸化膜の上部に形成して、半
導体装置の仕様として要求される耐圧や表面の安定性を
確保しつつ、ＳｉＣの表面モホロジーを良好に維持出来
る。また、ＢＨＦ溶液に対するエッチング速度の相違を
利用して、種々の半導体プロセスを採用出来る。
【００５５】請求項６記載に係る発明によれば、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域の表面キャリア密度が、１×１０18／ｃｍ3〜
５×１０21／ｃｍ3の高不純物密度であるので、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域と加熱反応層との間に生じるショットキー障壁
の厚さが薄くなり、トンネル効果によって伝導正孔が容
易に流れるようになる。このため、低いコンタクト抵抗
ρｃが得られる。
ｉＣ領域の表面キャリア密度が、１×１０18／ｃｍ3〜
５×１０21／ｃｍ3の高不純物密度であるので、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域と加熱反応層との間に生じるショットキー障壁
の厚さが薄くなり、トンネル効果によって伝導正孔が容
易に流れるようになる。このため、低いコンタクト抵抗
ρｃが得られる。
【００５６】請求項７の発明によれば、熱酸化膜の厚さ
を２〜５０ｎｍの値に最適化しているので、ｐ型ＳｉＣ
領域の表面に生成されやすい炭化水素化合物及び自然酸
化膜を可能な限り除く効果を維持しつつ、過剰な熱酸化
による基板粗面化を防止することが出来る。このため、
ｐ型ＳｉＣ領域と加熱反応層の界面が平坦である。ま
た、加熱反応層が均一且つ均質であるので、ショットキ
ー障壁の高さが低減され、コンタクト抵抗ρｃが低くな
る。
を２〜５０ｎｍの値に最適化しているので、ｐ型ＳｉＣ
領域の表面に生成されやすい炭化水素化合物及び自然酸
化膜を可能な限り除く効果を維持しつつ、過剰な熱酸化
による基板粗面化を防止することが出来る。このため、
ｐ型ＳｉＣ領域と加熱反応層の界面が平坦である。ま
た、加熱反応層が均一且つ均質であるので、ショットキ
ー障壁の高さが低減され、コンタクト抵抗ρｃが低くな
る。
【００５７】請求項８記載に係る発明によれば、熱酸化
膜の厚さと上部絶縁膜の厚さとを合計した値を、１００
ｎｍ〜３μｍとしたため、熱酸化膜の下部のＳｉＣ基板
と上部絶縁膜の上部の配線とで形成される寄生ＭＯＳト
ランジスタによるリーク電流が抑制され、高い耐圧を有
した電力用半導体デバイスが提供出来る。
膜の厚さと上部絶縁膜の厚さとを合計した値を、１００
ｎｍ〜３μｍとしたため、熱酸化膜の下部のＳｉＣ基板
と上部絶縁膜の上部の配線とで形成される寄生ＭＯＳト
ランジスタによるリーク電流が抑制され、高い耐圧を有
した電力用半導体デバイスが提供出来る。
【００５８】請求項９記載に係る発明によれば、電極膜
の最上部の位置が、第２の開口部の内部に存在し、第２
の開口部周辺の上部絶縁膜を重畳することが無い。この
ため、加熱反応層を形成する時、Ａｌが溶融しても、Ａ
ｌは第２の開口部の窪地に閉じこめられるので、融解Ａ
ｌが周辺の上部絶縁膜の表面に流れ出し、配線ショート
を起こす心配が無い。この結果、製造歩留まりが向上す
る。
の最上部の位置が、第２の開口部の内部に存在し、第２
の開口部周辺の上部絶縁膜を重畳することが無い。この
ため、加熱反応層を形成する時、Ａｌが溶融しても、Ａ
ｌは第２の開口部の窪地に閉じこめられるので、融解Ａ
ｌが周辺の上部絶縁膜の表面に流れ出し、配線ショート
を起こす心配が無い。この結果、製造歩留まりが向上す
る。
【００５９】請求項１０記載に係る発明によれば、フィ
ールド絶縁膜を形成する直前から、開口部の内部にＡｌ
−Ｔｉ系電極膜を配設するまでの工程は、開口部のＳｉ
Ｃ露出表面にフォトレジストを一度も塗布することなく
進行出来る。従って、加熱反応層を形成する前のＡｌ−
Ｔｉ系電極膜とＳｉＣとの界面へのフォトレジストに起
因するハイドロ・カーボンの付着が完全に回避出来、清
浄な界面が容易に得られる。このため、加熱反応層とＳ
ｉＣとの界面のショットキー障壁が極めて低く、且つ、
薄くなる。また、界面のモホロジーが良好で、加熱反応
層が均一に生成される。更に、酸素及び水の分圧が共に
１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａの非酸化性雰囲気
中で熱処理し、加熱反応層を生成しているので、熱処理
中にＡｌ−Ｔｉ系電極膜の表面に生成される酸化アルミ
ニウム（Ａｌ2Ｏ3）や酸化チタン（ＴｉＯ2）等の金属
酸化膜が、顕著に抑制され、表面の金属酸化膜によるコ
ンタクト抵抗ρｃの増大が大きく低減出来る。この結
果、従来のコンタクト抵抗ρｃよりも１桁程度低い１０
-6Ωｃｍ2台、若しくはこれ以下のコンタクト抵抗ρｃ
が得られる。しかも、このオーミック電極構造体は、フ
ィールド絶縁膜中の開口部に設けられるので、現実の半
導体電子デバイスに適した構造である。
ールド絶縁膜を形成する直前から、開口部の内部にＡｌ
−Ｔｉ系電極膜を配設するまでの工程は、開口部のＳｉ
Ｃ露出表面にフォトレジストを一度も塗布することなく
進行出来る。従って、加熱反応層を形成する前のＡｌ−
Ｔｉ系電極膜とＳｉＣとの界面へのフォトレジストに起
因するハイドロ・カーボンの付着が完全に回避出来、清
浄な界面が容易に得られる。このため、加熱反応層とＳ
ｉＣとの界面のショットキー障壁が極めて低く、且つ、
薄くなる。また、界面のモホロジーが良好で、加熱反応
層が均一に生成される。更に、酸素及び水の分圧が共に
１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａの非酸化性雰囲気
中で熱処理し、加熱反応層を生成しているので、熱処理
中にＡｌ−Ｔｉ系電極膜の表面に生成される酸化アルミ
ニウム（Ａｌ2Ｏ3）や酸化チタン（ＴｉＯ2）等の金属
酸化膜が、顕著に抑制され、表面の金属酸化膜によるコ
ンタクト抵抗ρｃの増大が大きく低減出来る。この結
果、従来のコンタクト抵抗ρｃよりも１桁程度低い１０
-6Ωｃｍ2台、若しくはこれ以下のコンタクト抵抗ρｃ
が得られる。しかも、このオーミック電極構造体は、フ
ィールド絶縁膜中の開口部に設けられるので、現実の半
導体電子デバイスに適した構造である。
【００６０】請求項１１記載に係る発明によれば、Ｓｉ
Ｃ基板の表面にフィールド絶縁膜を形成する工程は、熱
酸化膜を成長する工程と、この熱酸化膜の上部に熱酸化
以外の方法で絶縁膜を堆積する工程とから構成している
ので、過度の熱酸化によるＳｉＣ基板の表面モホロジー
の劣化を抑制することが出来る。また、熱酸化以外の方
法は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の周知の物理的或
いは化学的手段が採用可能であるが、これらの、熱酸化
以外の方法に固有な自然酸化膜やハイドロ・カーボンの
生成を熱酸化膜により効果的に除去、若しくは抑制出来
る。このため、加熱反応層とｐ型ＳｉＣ領域との界面の
モホロジーが良好となり、均一且つ均質な加熱反応層を
生成出来る。従って、上述した１０-6Ωｃｍ2台、若し
くはこれ以下のコンタクト抵抗ρｃを簡単に得ることが
出来る。
Ｃ基板の表面にフィールド絶縁膜を形成する工程は、熱
酸化膜を成長する工程と、この熱酸化膜の上部に熱酸化
以外の方法で絶縁膜を堆積する工程とから構成している
ので、過度の熱酸化によるＳｉＣ基板の表面モホロジー
の劣化を抑制することが出来る。また、熱酸化以外の方
法は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の周知の物理的或
いは化学的手段が採用可能であるが、これらの、熱酸化
以外の方法に固有な自然酸化膜やハイドロ・カーボンの
生成を熱酸化膜により効果的に除去、若しくは抑制出来
る。このため、加熱反応層とｐ型ＳｉＣ領域との界面の
モホロジーが良好となり、均一且つ均質な加熱反応層を
生成出来る。従って、上述した１０-6Ωｃｍ2台、若し
くはこれ以下のコンタクト抵抗ρｃを簡単に得ることが
出来る。
【００６１】請求項１２記載に係る発明によれば、熱酸
化以外の方法でＳｉＣ基板の表面に酸素透過性絶縁膜を
堆積する工程を先に行い、この酸素透過性絶縁膜の堆積
後に、熱酸化によりＳｉＣ基板の表面と酸素透過性絶縁
膜との界面に熱酸化膜を成長して、フィールド絶縁膜を
形成している。この場合も、請求項１１記載に係る発明
と同様に、過度の熱酸化によるＳｉＣ基板の表面モホロ
ジーの劣化を抑制することが出来る。また、ＣＶＤ法や
スパッタリング法等の周知の物理的或いは化学的手段に
固有な自然酸化膜やハイドロ・カーボンの生成を、熱酸
化膜の生成により効果的に除去、若しくは抑制出来る。
このため、加熱反応層とｐ型ＳｉＣ領域との界面のモホ
ロジーが良好となり、均一且つ均質な加熱反応層を生成
出来る。従って、１０-6Ωｃｍ2台、若しくはこれ以下
の低いコンタクト抵抗ρｃを簡単に得ることが出来る。
化以外の方法でＳｉＣ基板の表面に酸素透過性絶縁膜を
堆積する工程を先に行い、この酸素透過性絶縁膜の堆積
後に、熱酸化によりＳｉＣ基板の表面と酸素透過性絶縁
膜との界面に熱酸化膜を成長して、フィールド絶縁膜を
形成している。この場合も、請求項１１記載に係る発明
と同様に、過度の熱酸化によるＳｉＣ基板の表面モホロ
ジーの劣化を抑制することが出来る。また、ＣＶＤ法や
スパッタリング法等の周知の物理的或いは化学的手段に
固有な自然酸化膜やハイドロ・カーボンの生成を、熱酸
化膜の生成により効果的に除去、若しくは抑制出来る。
このため、加熱反応層とｐ型ＳｉＣ領域との界面のモホ
ロジーが良好となり、均一且つ均質な加熱反応層を生成
出来る。従って、１０-6Ωｃｍ2台、若しくはこれ以下
の低いコンタクト抵抗ρｃを簡単に得ることが出来る。
【００６２】請求項１３記載に係る発明においては、先
に、熱酸化以外の方法でＳｉＣ基板の表面に酸素透過性
絶縁膜からなる「暫定フィールド絶縁膜」を形成し、こ
の暫定フィールド絶縁膜に開口部（いわゆるコンタクト
・ウインドウ）を形成し、この開口部に露出したＳｉＣ
基板の表面に熱酸化膜を成長し、その後、この熱酸化膜
を除去しているので、ｐ型ＳｉＣ領域の表面を清浄化出
来る。更に、請求項１１及び１２記載に係る発明と同様
に、暫定フィールド絶縁膜を形成する直前から、開口部
の内部にＡｌ−Ｔｉ系電極膜を配設するまでの工程は、
開口部のＳｉＣ露出表面にフォトレジストを一度も塗布
することなく進行出来る。従って、加熱反応層を形成す
る前のＡｌ−Ｔｉ系電極膜とＳｉＣとの界面へのフォト
レジストに起因するハイドロ・カーボンの付着が完全に
回避出来、清浄な界面が容易に得られる。このため、加
熱反応層とＳｉＣとの界面のショットキー障壁が極めて
低く、且つ、薄くなる。更に、後からの熱酸化により、
ＳｉＣ基板の表面と酸素透過性絶縁膜との界面に、薄い
熱酸化膜が形成されるので、請求項１１及び１２記載に
係る発明と同様に、高耐圧化が可能になると同時に過度
の熱酸化によるＳｉＣ基板の表面モホロジーの劣化を抑
制することが出来る。また、熱酸化以外の物理的或いは
化学的手段に固有な自然酸化膜やハイドロ・カーボンの
生成を、熱酸化膜の生成により効果的に除去出来る。こ
のため、加熱反応層とｐ型ＳｉＣ領域との界面のモホロ
ジーが良好となり、均一且つ均質な加熱反応層を生成出
来る。従って、１０-6Ωｃｍ2台、若しくはこれ以下の
低いコンタクト抵抗ρｃを簡単に得ることが出来る。
に、熱酸化以外の方法でＳｉＣ基板の表面に酸素透過性
絶縁膜からなる「暫定フィールド絶縁膜」を形成し、こ
の暫定フィールド絶縁膜に開口部（いわゆるコンタクト
・ウインドウ）を形成し、この開口部に露出したＳｉＣ
基板の表面に熱酸化膜を成長し、その後、この熱酸化膜
を除去しているので、ｐ型ＳｉＣ領域の表面を清浄化出
来る。更に、請求項１１及び１２記載に係る発明と同様
に、暫定フィールド絶縁膜を形成する直前から、開口部
の内部にＡｌ−Ｔｉ系電極膜を配設するまでの工程は、
開口部のＳｉＣ露出表面にフォトレジストを一度も塗布
することなく進行出来る。従って、加熱反応層を形成す
る前のＡｌ−Ｔｉ系電極膜とＳｉＣとの界面へのフォト
レジストに起因するハイドロ・カーボンの付着が完全に
回避出来、清浄な界面が容易に得られる。このため、加
熱反応層とＳｉＣとの界面のショットキー障壁が極めて
低く、且つ、薄くなる。更に、後からの熱酸化により、
ＳｉＣ基板の表面と酸素透過性絶縁膜との界面に、薄い
熱酸化膜が形成されるので、請求項１１及び１２記載に
係る発明と同様に、高耐圧化が可能になると同時に過度
の熱酸化によるＳｉＣ基板の表面モホロジーの劣化を抑
制することが出来る。また、熱酸化以外の物理的或いは
化学的手段に固有な自然酸化膜やハイドロ・カーボンの
生成を、熱酸化膜の生成により効果的に除去出来る。こ
のため、加熱反応層とｐ型ＳｉＣ領域との界面のモホロ
ジーが良好となり、均一且つ均質な加熱反応層を生成出
来る。従って、１０-6Ωｃｍ2台、若しくはこれ以下の
低いコンタクト抵抗ρｃを簡単に得ることが出来る。
【００６３】請求項１４記載に係る発明によれば、酸素
及び水の分圧が共に１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐ
ａの非酸化性雰囲気中で熱処理し、加熱反応層を生成し
ているので、熱処理中にＡｌ−Ｔｉ系電極膜の表面に生
成されるＡｌ2Ｏ3やＴｉＯ 2等の金属酸化膜が、顕著に
抑制され、表面の金属酸化膜によるコンタクト抵抗ρｃ
の増大が大きく低減出来る。
及び水の分圧が共に１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐ
ａの非酸化性雰囲気中で熱処理し、加熱反応層を生成し
ているので、熱処理中にＡｌ−Ｔｉ系電極膜の表面に生
成されるＡｌ2Ｏ3やＴｉＯ 2等の金属酸化膜が、顕著に
抑制され、表面の金属酸化膜によるコンタクト抵抗ρｃ
の増大が大きく低減出来る。
【００６４】請求項１５記載に規定する（ｉ）Ａｌ層の
上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積層膜、（ii）Ｔｉ層
の上にＡｌ層を堆積したＴｉ／Ａｌ積層膜、（iii）Ａ
ｌ−Ｔｉ合金膜は、いずれもｐ型ＳｉＣ領域との反応に
より、ｐ型ＳｉＣ領域との界面のモホロジーが良好でか
つショットキー障壁が極めて低い加熱反応層が形成出来
る。従って、請求項１５記載に係る発明によれば、従来
のコンタクト抵抗ρｃよりも１桁程度低い１０-6Ωｃｍ
2台、若しくはこれ以下のコンタクト抵抗ρｃが得られ
る。
上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積層膜、（ii）Ｔｉ層
の上にＡｌ層を堆積したＴｉ／Ａｌ積層膜、（iii）Ａ
ｌ−Ｔｉ合金膜は、いずれもｐ型ＳｉＣ領域との反応に
より、ｐ型ＳｉＣ領域との界面のモホロジーが良好でか
つショットキー障壁が極めて低い加熱反応層が形成出来
る。従って、請求項１５記載に係る発明によれば、従来
のコンタクト抵抗ρｃよりも１桁程度低い１０-6Ωｃｍ
2台、若しくはこれ以下のコンタクト抵抗ρｃが得られ
る。
【００６５】請求項１６記載に係る発明によれば、開口
部がｐ型ＳｉＣ領域に到達する最終ステップが、ウェッ
ト・エッチングと超純水によるリンスで完結されるの
で、ドライ・エッチングの反応生成物であるハイドロ・
カーボンのｐ型ＳｉＣ基板の表面への再付着や、過剰な
プラズマエネルギによるエッチング損傷が防止出来る。
このため、ｐ型ＳｉＣ基板の表面の汚染や基板表面の粗
面化が有効に防止出来る。加えて、ドライ・エッチング
が使用出来るため、微細なオーミック・コンタクトが形
成出来るので、半導体集積回路の高集積密度化や、電力
用半導体装置のオン抵抗の低減等の高性能化が可能にな
る。
部がｐ型ＳｉＣ領域に到達する最終ステップが、ウェッ
ト・エッチングと超純水によるリンスで完結されるの
で、ドライ・エッチングの反応生成物であるハイドロ・
カーボンのｐ型ＳｉＣ基板の表面への再付着や、過剰な
プラズマエネルギによるエッチング損傷が防止出来る。
このため、ｐ型ＳｉＣ基板の表面の汚染や基板表面の粗
面化が有効に防止出来る。加えて、ドライ・エッチング
が使用出来るため、微細なオーミック・コンタクトが形
成出来るので、半導体集積回路の高集積密度化や、電力
用半導体装置のオン抵抗の低減等の高性能化が可能にな
る。
【００６６】請求項１７記載に係る発明によれば、開口
部（コンタクト・ウインドウ）を開口に用いたエッチン
グマスクを、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜をパターニングするた
めのリフトオフ工程用のマスクとして兼用出来る。即
ち、コンタクト・ウインドウ開口工程とＡｌ−Ｔｉ系電
極膜のパターニング工程用のフォトリソグラフィ工程を
一度で行え、半導体装置の製造プロセスが簡略化され
る。このため、半導体装置の製造歩留まりの向上、生産
性の向上、更には製造コストの低減化が容易になる。
部（コンタクト・ウインドウ）を開口に用いたエッチン
グマスクを、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜をパターニングするた
めのリフトオフ工程用のマスクとして兼用出来る。即
ち、コンタクト・ウインドウ開口工程とＡｌ−Ｔｉ系電
極膜のパターニング工程用のフォトリソグラフィ工程を
一度で行え、半導体装置の製造プロセスが簡略化され
る。このため、半導体装置の製造歩留まりの向上、生産
性の向上、更には製造コストの低減化が容易になる。
【００６７】請求項１８記載に係る発明によれば、酸素
透過性絶縁膜にｐ型ＳｉＣ領域に到達する開口部を設け
る最終ステップが、ウェット・エッチングと超純水によ
るリンスで完結されるので、ドライ・エッチングの反応
生成物であるハイドロ・カーボンのｐ型ＳｉＣ基板の表
面への再付着や、過剰なプラズマエネルギによるエッチ
ング損傷が防止出来る。このため、請求項１６記載に係
る発明と同様に、ｐ型ＳｉＣ基板の表面の汚染や基板表
面の粗面化が有効に防止出来る。加えて、ドライ・エッ
チングが使用出来るため、微細なオーミック・コンタク
トが形成出来、半導体集積回路の高集積密度化や、電力
用半導体装置のオン抵抗の低減等の高性能化が可能にな
る。
透過性絶縁膜にｐ型ＳｉＣ領域に到達する開口部を設け
る最終ステップが、ウェット・エッチングと超純水によ
るリンスで完結されるので、ドライ・エッチングの反応
生成物であるハイドロ・カーボンのｐ型ＳｉＣ基板の表
面への再付着や、過剰なプラズマエネルギによるエッチ
ング損傷が防止出来る。このため、請求項１６記載に係
る発明と同様に、ｐ型ＳｉＣ基板の表面の汚染や基板表
面の粗面化が有効に防止出来る。加えて、ドライ・エッ
チングが使用出来るため、微細なオーミック・コンタク
トが形成出来、半導体集積回路の高集積密度化や、電力
用半導体装置のオン抵抗の低減等の高性能化が可能にな
る。
【００６８】請求項１９記載に係る発明によれば、Ｓｉ
Ｃ基板の表面を熱酸化して形成された熱酸化膜と熱酸化
膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜との積層構造
で、安定性に優れた比較的厚いフィールド絶縁膜が形成
出来る。このため、定格動作電圧の高い各種パワーデバ
イスにおいて、従来知られていたコンタクト抵抗ρｃよ
りも１桁程度低いコンタクト抵抗ρｃが実現される。こ
のため、半導体電子デバイスの高周波化、高性能化が可
能となる。特に、実際のデバイス構造に採用可能な微細
な開口部（コンタクト・ウインドウ）の内部において、
主電極領域に対する低いコンタクト抵抗ρｃを得ること
が出来る。従って、微細なコンタクト・ウインドウを多
数・高密度に配置することにより、低オン電圧・高速動
作可能な半導体パワーデバイスが実現出来る。
Ｃ基板の表面を熱酸化して形成された熱酸化膜と熱酸化
膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜との積層構造
で、安定性に優れた比較的厚いフィールド絶縁膜が形成
出来る。このため、定格動作電圧の高い各種パワーデバ
イスにおいて、従来知られていたコンタクト抵抗ρｃよ
りも１桁程度低いコンタクト抵抗ρｃが実現される。こ
のため、半導体電子デバイスの高周波化、高性能化が可
能となる。特に、実際のデバイス構造に採用可能な微細
な開口部（コンタクト・ウインドウ）の内部において、
主電極領域に対する低いコンタクト抵抗ρｃを得ること
が出来る。従って、微細なコンタクト・ウインドウを多
数・高密度に配置することにより、低オン電圧・高速動
作可能な半導体パワーデバイスが実現出来る。
【００６９】請求項２０記載に規定する材料を金属膜と
して用いることにより、ショットキー障壁が低く、且つ
その障壁の厚さが薄い金属／半導体接合出来る。また、
加熱反応層が均一に生成される。このため、請求項２０
記載に係る発明によれば、ｐ型ＳｉＣ領域からなる主電
極領域に対するコンタクト抵抗ρｃが極めて低くなり、
種々の半導体電子デバイスの高周波化、高性能化が可能
となる。
して用いることにより、ショットキー障壁が低く、且つ
その障壁の厚さが薄い金属／半導体接合出来る。また、
加熱反応層が均一に生成される。このため、請求項２０
記載に係る発明によれば、ｐ型ＳｉＣ領域からなる主電
極領域に対するコンタクト抵抗ρｃが極めて低くなり、
種々の半導体電子デバイスの高周波化、高性能化が可能
となる。
【００７０】請求項２１記載に係る発明によれば、金属
の炭化物と金属シリコンとを含む固溶体からなる加熱反
応層を選択しているので、金属／半導体接合におけるシ
ョットキー障壁が極めて低くなる。しかも、界面のモホ
ロジーが良好で、加熱反応層が均一に形成出来る。この
ため、主電極領域に対するコンタクト抵抗ρｃが極めて
低くなり、種々の半導体電子デバイスの高周波化、高性
能化が可能となる。
の炭化物と金属シリコンとを含む固溶体からなる加熱反
応層を選択しているので、金属／半導体接合におけるシ
ョットキー障壁が極めて低くなる。しかも、界面のモホ
ロジーが良好で、加熱反応層が均一に形成出来る。この
ため、主電極領域に対するコンタクト抵抗ρｃが極めて
低くなり、種々の半導体電子デバイスの高周波化、高性
能化が可能となる。
【００７１】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
第１乃至第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記
載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符
号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚
さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のも
のとは異なることに留意すべきである。従って、具体的
な厚さや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきもので
ある。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比
率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
第１乃至第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記
載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符
号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚
さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のも
のとは異なることに留意すべきである。従って、具体的
な厚さや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきもので
ある。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比
率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００７２】（第１の実施の形態）図１に示すように、
本発明の第１の実施の形態に係るオーミック電極構造体
は、ＳｉＣ基板１、ＳｉＣ基板１の表面に選択的に形成
されたｐ型ＳｉＣ領域２、このｐ型ＳｉＣ領域２の表面
の一部に形成された加熱反応層８、ＳｉＣ基板１とｐ型
ＳｉＣ領域２との界面を覆う熱酸化膜３、熱酸化膜３の
表面に配置された上部絶縁膜４、加熱反応層８の上部に
配置された電極膜７とを少なくとも有する。ｐ型ＳｉＣ
領域２は、半導体装置、特に半導体電子デバイスの主電
極領域として機能する。
本発明の第１の実施の形態に係るオーミック電極構造体
は、ＳｉＣ基板１、ＳｉＣ基板１の表面に選択的に形成
されたｐ型ＳｉＣ領域２、このｐ型ＳｉＣ領域２の表面
の一部に形成された加熱反応層８、ＳｉＣ基板１とｐ型
ＳｉＣ領域２との界面を覆う熱酸化膜３、熱酸化膜３の
表面に配置された上部絶縁膜４、加熱反応層８の上部に
配置された電極膜７とを少なくとも有する。ｐ型ＳｉＣ
領域２は、半導体装置、特に半導体電子デバイスの主電
極領域として機能する。
【００７３】一般に半導体電子デバイスは、第１主電極
領域、第２主電極領域及び制御電極を有する。「第１主
電極領域」とは、ＩＧＢＴにおいてエミッタ領域又はコ
レクタ領域のいずれか一方、パワーＭＯＳＦＥＴやパワ
ーＭＯＳＳＩＴ等の電力用絶縁ゲート型トランジスタ
（パワーＩＧＴ）においては、ソース領域又はドレイン
領域のいずれか一方を意味する。「第２主電極領域」と
は、ＩＧＢＴにおいては上記第１主電極領域とはならな
いエミッタ領域又はコレクタ領域のいずれか一方、パワ
ーＩＧＴにおいては上記第１主電極領域とはならないソ
ース領域又はドレイン領域のいずれか一方を意味する。
即ち、第１主電極領域が、エミッタ領域であれば、第２
主電極領域はコレクタ領域であり、第１主電極領域がソ
ース領域であれば、第２主電極領域はドレイン領域であ
る。また、「制御電極」とはＩＧＢＴ及びパワーＩＧＴ
のゲート電極を意味することは勿論である。本発明にお
いては、第１主電極領域及び第２主電極領域のいずれか
一方を、単に「主電極領域」と呼ぶ。また、ダイオード
等の制御電極を有しないＳｉＣ半導体装置でも、同様
に、第１主電極領域及び第２主電極領域が定義される。
本発明においては、この場合も、第１主電極領域及び第
２主電極領域のいずれか一方を、単に「主電極領域」と
呼ぶ。更に、パワーＩＣ等の半導体集積回路において
は、３つ以上の主電極領域が定義可能であるが、これら
の複数の少なくとも一つは、本発明の「主電極領域」で
ある。
領域、第２主電極領域及び制御電極を有する。「第１主
電極領域」とは、ＩＧＢＴにおいてエミッタ領域又はコ
レクタ領域のいずれか一方、パワーＭＯＳＦＥＴやパワ
ーＭＯＳＳＩＴ等の電力用絶縁ゲート型トランジスタ
（パワーＩＧＴ）においては、ソース領域又はドレイン
領域のいずれか一方を意味する。「第２主電極領域」と
は、ＩＧＢＴにおいては上記第１主電極領域とはならな
いエミッタ領域又はコレクタ領域のいずれか一方、パワ
ーＩＧＴにおいては上記第１主電極領域とはならないソ
ース領域又はドレイン領域のいずれか一方を意味する。
即ち、第１主電極領域が、エミッタ領域であれば、第２
主電極領域はコレクタ領域であり、第１主電極領域がソ
ース領域であれば、第２主電極領域はドレイン領域であ
る。また、「制御電極」とはＩＧＢＴ及びパワーＩＧＴ
のゲート電極を意味することは勿論である。本発明にお
いては、第１主電極領域及び第２主電極領域のいずれか
一方を、単に「主電極領域」と呼ぶ。また、ダイオード
等の制御電極を有しないＳｉＣ半導体装置でも、同様
に、第１主電極領域及び第２主電極領域が定義される。
本発明においては、この場合も、第１主電極領域及び第
２主電極領域のいずれか一方を、単に「主電極領域」と
呼ぶ。更に、パワーＩＣ等の半導体集積回路において
は、３つ以上の主電極領域が定義可能であるが、これら
の複数の少なくとも一つは、本発明の「主電極領域」で
ある。
【００７４】熱酸化膜３と、上部絶縁膜４との積層構造
により、フィールド絶縁膜５を構成している。更に、電
極膜７に電気的に接続するように、フィールド絶縁膜５
の上には、配線導体素片９が形成されている。配線導体
素片９は図１に示すオーミック・コンタクトを他の部位
と結線する配線部材であり、半導体装置の主電極配線と
して機能する。パワーデバイスにおいては、複数のユニ
ットセルを多数ＳｉＣ基板１の上に、蜂の巣状や、マト
リクス状等にして配置し電流容量を確保している。ま
た、オン電圧を低くするための設計仕様により、各主電
極領域を細分化し、ＳｉＣ基板１の上に高密度に配列す
る場合もある。従って、このような場合は、複数に分割
されたユニットセルの各主電極領域を統合する配線とし
て配線導体素片９が機能する。この配線導体素片９に
は、周知のアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム・シリ
コン（Ａｌ−Ｓｉ）共晶、アルミニウム・銅・シリコン
（Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ）共晶、銅（Ｃｕ）、チタン・タン
グステン（Ｔｉ−Ｗ）合金などが用いられる。
により、フィールド絶縁膜５を構成している。更に、電
極膜７に電気的に接続するように、フィールド絶縁膜５
の上には、配線導体素片９が形成されている。配線導体
素片９は図１に示すオーミック・コンタクトを他の部位
と結線する配線部材であり、半導体装置の主電極配線と
して機能する。パワーデバイスにおいては、複数のユニ
ットセルを多数ＳｉＣ基板１の上に、蜂の巣状や、マト
リクス状等にして配置し電流容量を確保している。ま
た、オン電圧を低くするための設計仕様により、各主電
極領域を細分化し、ＳｉＣ基板１の上に高密度に配列す
る場合もある。従って、このような場合は、複数に分割
されたユニットセルの各主電極領域を統合する配線とし
て配線導体素片９が機能する。この配線導体素片９に
は、周知のアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム・シリ
コン（Ａｌ−Ｓｉ）共晶、アルミニウム・銅・シリコン
（Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ）共晶、銅（Ｃｕ）、チタン・タン
グステン（Ｔｉ−Ｗ）合金などが用いられる。
【００７５】ＳｉＣ基板１の導電型や不純物密度は、本
発明のオーミック電極構造体を利用する半導体装置によ
って異なる。更に、ＳｉＣ基板１の表面の一部に、ｐ型
ＳｉＣ領域２よりも平面上の面積の大きい他の半導体領
域をウェル形状に配置し、そのウェル形状の他の半導体
領域の平面上の内部の位置において、エピタキシャル成
長した高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部として形
成し、このｐ型ＳｉＣ領域２を主電極領域として用いて
も良い。或いは、ＳｉＣ基板１の表面の全面に他の半導
体領域をエピタキシャル成長し、そのエピタキシャル成
長した他の半導体領域の表面の一部において、更に連続
エピタキシャル成長した高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域
２をメサエッチング等により凸部として形成し、このｐ
型ＳｉＣ領域２を主電極領域として用いても良い。
発明のオーミック電極構造体を利用する半導体装置によ
って異なる。更に、ＳｉＣ基板１の表面の一部に、ｐ型
ＳｉＣ領域２よりも平面上の面積の大きい他の半導体領
域をウェル形状に配置し、そのウェル形状の他の半導体
領域の平面上の内部の位置において、エピタキシャル成
長した高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部として形
成し、このｐ型ＳｉＣ領域２を主電極領域として用いて
も良い。或いは、ＳｉＣ基板１の表面の全面に他の半導
体領域をエピタキシャル成長し、そのエピタキシャル成
長した他の半導体領域の表面の一部において、更に連続
エピタキシャル成長した高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域
２をメサエッチング等により凸部として形成し、このｐ
型ＳｉＣ領域２を主電極領域として用いても良い。
【００７６】例えば、ｐｎｐ型バイポーラトランジスタ
であれば、コレクタ領域となる低不純物密度のｐ型（若
しくはπ型）ＳｉＣ基板１の表面に、ｎ型ＳｉＣ領域か
らなるベース領域をウェル形状に形成し、このベース領
域の平面上の内部の位置において、主電極領域（エミッ
タ領域）としての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸
部として形成しても良い。この場合、コレクタ領域とな
る低不純物密度のｐ型ＳｉＣ基板１の代わりに真性半導
体（ｉ型）のＳｉＣ基板１を用い、ｉ型ＳｉＣ基板１の
裏面（若しくは表面の一部）に、高不純物密度のｐ型Ｓ
ｉＣ領域からなるコレクタ領域を形成しても良い。
であれば、コレクタ領域となる低不純物密度のｐ型（若
しくはπ型）ＳｉＣ基板１の表面に、ｎ型ＳｉＣ領域か
らなるベース領域をウェル形状に形成し、このベース領
域の平面上の内部の位置において、主電極領域（エミッ
タ領域）としての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸
部として形成しても良い。この場合、コレクタ領域とな
る低不純物密度のｐ型ＳｉＣ基板１の代わりに真性半導
体（ｉ型）のＳｉＣ基板１を用い、ｉ型ＳｉＣ基板１の
裏面（若しくは表面の一部）に、高不純物密度のｐ型Ｓ
ｉＣ領域からなるコレクタ領域を形成しても良い。
【００７７】ＧＴＯサイリスタ等のサイリスタであれ
ば、ｐベース領域となるｐ型ＳｉＣ基板１の表面の一部
又は全面に、ｎ型ＳｉＣ領域からなるｎベース領域を形
成し、このｎベース領域の内部に、アノード領域（主電
極領域）としての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２をエ
ピタキシャル成長により、凸部形状に形成することが可
能である。この場合、ｐベース領域となるｐ型ＳｉＣ基
板１の裏面には、カソード領域としてのｎ型ＳｉＣ領域
が形成される。
ば、ｐベース領域となるｐ型ＳｉＣ基板１の表面の一部
又は全面に、ｎ型ＳｉＣ領域からなるｎベース領域を形
成し、このｎベース領域の内部に、アノード領域（主電
極領域）としての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２をエ
ピタキシャル成長により、凸部形状に形成することが可
能である。この場合、ｐベース領域となるｐ型ＳｉＣ基
板１の裏面には、カソード領域としてのｎ型ＳｉＣ領域
が形成される。
【００７８】一方、ｎチャネルの接合型ＦＥＴや接合型
ＳＩＴでは、チャネル領域として機能するｎ型ＳｉＣ基
板（或いはν型ＳｉＣ基板若しくはｉ型ＳｉＣ基板）１
の表面に、ソース領域（主電極領域）としての高不純物
密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形状に形成可能である。
また、ｎチャネルのＳＩサイリスタでは、チャネル領域
として機能するｎ型ＳｉＣ基板（或いはν型ＳｉＣ基板
若しくはｉ型ＳｉＣ基板）１の表面に、アノード領域と
しての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形状に形
成可能である。
ＳＩＴでは、チャネル領域として機能するｎ型ＳｉＣ基
板（或いはν型ＳｉＣ基板若しくはｉ型ＳｉＣ基板）１
の表面に、ソース領域（主電極領域）としての高不純物
密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形状に形成可能である。
また、ｎチャネルのＳＩサイリスタでは、チャネル領域
として機能するｎ型ＳｉＣ基板（或いはν型ＳｉＣ基板
若しくはｉ型ＳｉＣ基板）１の表面に、アノード領域と
しての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形状に形
成可能である。
【００７９】ｐチャネルのパワーＩＧＴでは、ｎ型チャ
ネル領域として機能するｎ型ＳｉＣ基板（或いはπ型Ｓ
ｉＣ基板）１の表面に、ドレイン領域（主電極領域）と
しての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形状に形
成可能である。この場合、ｎ型ＳｉＣ基板（或いはπ型
ＳｉＣ基板）１の表面の他の場所に、ドレイン領域２に
対向して、ソース領域（他の主電極領域）としての高不
純物密度のｐ型ＳｉＣ領域が凸部形状に形成される。そ
して、ソース領域とドレイン領域２の間のｎ型ＳｉＣ基
板（或いはπ型ＳｉＣ基板）１の表面にゲート酸化膜が
形成され、このゲート酸化膜の上に、ゲート電極が形成
される。ゲート電極としては、タングステン（Ｗ）、チ
タン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属、こ
れらのシリサイド（ＷＳｉ２，ＴｉＳｉ２，ＭｏＳ
ｉ２）等が使用可能である。或いは、２重拡散構造のｐ
チャネルのパワーＩＧＴでは、ドリフト領域として機能
するｐ型ＳｉＣ基板（或いはπ型ＳｉＣ基板若しくはｉ
型ＳｉＣ基板）１の表面に、ドレイン領域（主電極領
域）としての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形
状に形成可能である。この場合、ソース領域としての他
のｐ型ＳｉＣ領域が、ｐ型ＳｉＣ基板１の表面に形成さ
れたｎボディ領域に形成される。同様に、ｎ型ＳｉＣ基
板（或いはπ型ＳｉＣ基板）１の表面にドレイン領域と
してのｐ型ＳｉＣ領域２と、ソース領域してのｐ型Ｓｉ
Ｃ領域を凸部形状に形成し、ソース領域とドレイン領域
２の間のｎ型ＳｉＣ基板（或いはπ型ＳｉＣ基板）１の
表面に、ショットキー電極を構成すれば、ＭＥＳＦＥＴ
が実現出来る。
ネル領域として機能するｎ型ＳｉＣ基板（或いはπ型Ｓ
ｉＣ基板）１の表面に、ドレイン領域（主電極領域）と
しての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形状に形
成可能である。この場合、ｎ型ＳｉＣ基板（或いはπ型
ＳｉＣ基板）１の表面の他の場所に、ドレイン領域２に
対向して、ソース領域（他の主電極領域）としての高不
純物密度のｐ型ＳｉＣ領域が凸部形状に形成される。そ
して、ソース領域とドレイン領域２の間のｎ型ＳｉＣ基
板（或いはπ型ＳｉＣ基板）１の表面にゲート酸化膜が
形成され、このゲート酸化膜の上に、ゲート電極が形成
される。ゲート電極としては、タングステン（Ｗ）、チ
タン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属、こ
れらのシリサイド（ＷＳｉ２，ＴｉＳｉ２，ＭｏＳ
ｉ２）等が使用可能である。或いは、２重拡散構造のｐ
チャネルのパワーＩＧＴでは、ドリフト領域として機能
するｐ型ＳｉＣ基板（或いはπ型ＳｉＣ基板若しくはｉ
型ＳｉＣ基板）１の表面に、ドレイン領域（主電極領
域）としての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形
状に形成可能である。この場合、ソース領域としての他
のｐ型ＳｉＣ領域が、ｐ型ＳｉＣ基板１の表面に形成さ
れたｎボディ領域に形成される。同様に、ｎ型ＳｉＣ基
板（或いはπ型ＳｉＣ基板）１の表面にドレイン領域と
してのｐ型ＳｉＣ領域２と、ソース領域してのｐ型Ｓｉ
Ｃ領域を凸部形状に形成し、ソース領域とドレイン領域
２の間のｎ型ＳｉＣ基板（或いはπ型ＳｉＣ基板）１の
表面に、ショットキー電極を構成すれば、ＭＥＳＦＥＴ
が実現出来る。
【００８０】ｎチャネルのＩＧＢＴでは、ドリフト領域
として機能するｎ型ＳｉＣ基板（或いはν型ＳｉＣ基
板）１の表面に、コレクタ領域としての高不純物密度の
ｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形状に形成可能である。この場
合、エミッタ領域としての他のｎ型ＳｉＣ領域が、ｎ型
（或いはν型）ＳｉＣ基板１の表面に形成されたｐボデ
ィ領域に形成される。本発明の第１の実施の形態に係る
オーミック電極構造体は、これら種々の半導体電子デバ
イスの主電極領域としての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領
域２に適用可能である。加熱反応層８は、ｐ型ＳｉＣ領
域２の表面の一部から内部に進入すると同時に、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域２の表面から上方に突出して形成されている。
熱酸化膜３は、加熱反応層８が貫通する第１の開口部を
有し、且つＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域２との界面を
覆うように、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域２の表面に
接して配置されている。上部絶縁膜４は、熱酸化膜３と
は組成若しくは密度の異なる絶縁膜であって、第１の開
口部に連続した第２の開口部を有している。図１に示す
ように、電極膜７の最上部の位置は、第２の開口部の内
部に存在する。第１及び第２の開口部は共通の開口部６
を構成している。
として機能するｎ型ＳｉＣ基板（或いはν型ＳｉＣ基
板）１の表面に、コレクタ領域としての高不純物密度の
ｐ型ＳｉＣ領域２を凸部形状に形成可能である。この場
合、エミッタ領域としての他のｎ型ＳｉＣ領域が、ｎ型
（或いはν型）ＳｉＣ基板１の表面に形成されたｐボデ
ィ領域に形成される。本発明の第１の実施の形態に係る
オーミック電極構造体は、これら種々の半導体電子デバ
イスの主電極領域としての高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領
域２に適用可能である。加熱反応層８は、ｐ型ＳｉＣ領
域２の表面の一部から内部に進入すると同時に、ｐ型Ｓ
ｉＣ領域２の表面から上方に突出して形成されている。
熱酸化膜３は、加熱反応層８が貫通する第１の開口部を
有し、且つＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域２との界面を
覆うように、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域２の表面に
接して配置されている。上部絶縁膜４は、熱酸化膜３と
は組成若しくは密度の異なる絶縁膜であって、第１の開
口部に連続した第２の開口部を有している。図１に示す
ように、電極膜７の最上部の位置は、第２の開口部の内
部に存在する。第１及び第２の開口部は共通の開口部６
を構成している。
【００８１】本発明の第１の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体において、「熱酸化膜３とは組成の異なる
絶縁膜」とは、ＰＳＧ（りん珪酸ガラス）膜、ＢＳＧ
（硼珪酸ガラス）、ＢＰＳＧ（硼りん珪酸ガラス）或い
はＳｉ3Ｎ4膜等の絶縁膜の意である。また、「熱酸化膜
３とは密度の異なる絶縁膜」とは、熱酸化膜以外の方法
で堆積したＳｉＯ2膜等の絶縁膜の意である。例えば、
ＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法等の、化学的
若しくは物理的堆積方法によるＳｉＯ2膜が該当する。
図１に示すＳｉＣの熱酸化膜３は、Ｓｉ熱酸化膜よりは
劣るが、Ｓｉ熱酸化膜に近いＳｉＯ2膜である。熱酸化
膜とその他の方法で堆積したＳｉＯ2膜とでは密度が違
うので断面を高分解能ＳＥＭ観察すると境界が見える。
ク電極構造体において、「熱酸化膜３とは組成の異なる
絶縁膜」とは、ＰＳＧ（りん珪酸ガラス）膜、ＢＳＧ
（硼珪酸ガラス）、ＢＰＳＧ（硼りん珪酸ガラス）或い
はＳｉ3Ｎ4膜等の絶縁膜の意である。また、「熱酸化膜
３とは密度の異なる絶縁膜」とは、熱酸化膜以外の方法
で堆積したＳｉＯ2膜等の絶縁膜の意である。例えば、
ＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法等の、化学的
若しくは物理的堆積方法によるＳｉＯ2膜が該当する。
図１に示すＳｉＣの熱酸化膜３は、Ｓｉ熱酸化膜よりは
劣るが、Ｓｉ熱酸化膜に近いＳｉＯ2膜である。熱酸化
膜とその他の方法で堆積したＳｉＯ2膜とでは密度が違
うので断面を高分解能ＳＥＭ観察すると境界が見える。
【００８２】そして、Ｓｉ熱酸化膜に近いＳｉＣの熱酸
化膜３の絶縁破壊電界強度は、厚さ１０ｎｍで１４ＭＶ
／ｃｍ程度である。一方、熱酸化以外の方法で形成した
ＳｉＯ2膜の絶縁破壊電界強度は、この値よりも小さ
い。例えば、ＣＶＤで堆積したＳｉＯ2膜の絶縁破壊電
界強度は、同じ厚さ１０ｎｍで６ＭＶ／ｃｍ程度である
ので、絶縁破壊電界強度を測定すれば、明瞭にＳｉＣの
熱酸化膜３と上部絶縁膜４とは識別可能である。
化膜３の絶縁破壊電界強度は、厚さ１０ｎｍで１４ＭＶ
／ｃｍ程度である。一方、熱酸化以外の方法で形成した
ＳｉＯ2膜の絶縁破壊電界強度は、この値よりも小さ
い。例えば、ＣＶＤで堆積したＳｉＯ2膜の絶縁破壊電
界強度は、同じ厚さ１０ｎｍで６ＭＶ／ｃｍ程度である
ので、絶縁破壊電界強度を測定すれば、明瞭にＳｉＣの
熱酸化膜３と上部絶縁膜４とは識別可能である。
【００８３】また、ＳｉＣの熱酸化膜３は、Ｓｉ熱酸化
膜に近いＳｉＯ2膜であるので、ＢＨＦ溶液に対するエ
ッチング速度は１００ｎｍ／分程度である。これに比
し、ＣＶＤで堆積したＳｉＯ2膜に対するエッチング速
度は１．５倍から３倍位高い。従って、ＢＨＦ溶液に対
するエッチング速度を測定すれば、明瞭にＳｉＣの熱酸
化膜３と上部絶縁膜４とは識別可能である。
膜に近いＳｉＯ2膜であるので、ＢＨＦ溶液に対するエ
ッチング速度は１００ｎｍ／分程度である。これに比
し、ＣＶＤで堆積したＳｉＯ2膜に対するエッチング速
度は１．５倍から３倍位高い。従って、ＢＨＦ溶液に対
するエッチング速度を測定すれば、明瞭にＳｉＣの熱酸
化膜３と上部絶縁膜４とは識別可能である。
【００８４】ミクロには、ＣＶＤで堆積したＳｉＯ2膜
中には、ＳｉＣの熱酸化膜３より水素やカーボン結合が
多く、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合距離がＳｉＣの熱酸化膜３よ
り長いので、赤外線吸収スペクトルやラマン分光によっ
ても、明瞭にＳｉＣの熱酸化膜３と上部絶縁膜４とは識
別可能である。
中には、ＳｉＣの熱酸化膜３より水素やカーボン結合が
多く、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合距離がＳｉＣの熱酸化膜３よ
り長いので、赤外線吸収スペクトルやラマン分光によっ
ても、明瞭にＳｉＣの熱酸化膜３と上部絶縁膜４とは識
別可能である。
【００８５】図１に示すようなＳｉＣの熱酸化膜以外の
種々のＳｉＯ2膜等の上部絶縁膜４を、ＳｉＣの熱酸化
膜３の上部に形成した積層構造を採用すれば、半導体装
置の仕様として要求される耐圧や表面の安定性を確保し
つつ、ＳｉＣの表面モホロジーを良好に維持出来る。
種々のＳｉＯ2膜等の上部絶縁膜４を、ＳｉＣの熱酸化
膜３の上部に形成した積層構造を採用すれば、半導体装
置の仕様として要求される耐圧や表面の安定性を確保し
つつ、ＳｉＣの表面モホロジーを良好に維持出来る。
【００８６】熱酸化膜３の厚さは２〜５０ｎｍであるこ
とが望ましい。特に、５〜２０ｎｍの範囲の熱酸化膜３
の厚さが望ましい。熱酸化膜３の厚さが、５ｎｍより薄
い場合は表面研磨やイオン注入法で生じたＳｉＣ基板１
表面の損傷領域を除去する効果ならびに表面の異物を除
去する効果が乏しくなる。一方、熱酸化膜３の厚さが、
５０ｎｍより厚い場合は過度な熱酸化によりＳｉＣ基板
１表面が次第に荒れ、表面モホロジーが低下するという
問題がある。このため、コンタクト抵抗ρｃの低減には
上記範囲の熱酸化膜３の厚さが有益な効果をもたらす。
とが望ましい。特に、５〜２０ｎｍの範囲の熱酸化膜３
の厚さが望ましい。熱酸化膜３の厚さが、５ｎｍより薄
い場合は表面研磨やイオン注入法で生じたＳｉＣ基板１
表面の損傷領域を除去する効果ならびに表面の異物を除
去する効果が乏しくなる。一方、熱酸化膜３の厚さが、
５０ｎｍより厚い場合は過度な熱酸化によりＳｉＣ基板
１表面が次第に荒れ、表面モホロジーが低下するという
問題がある。このため、コンタクト抵抗ρｃの低減には
上記範囲の熱酸化膜３の厚さが有益な効果をもたらす。
【００８７】熱酸化膜３の厚さと上部絶縁膜４の厚さと
を合計したフィールド絶縁膜５の総厚は、１００ｎｍ〜
３μｍであることが望ましい。特に、３００ｎｍ以上で
あることが望ましい。また、高耐圧の電力用半導体装置
であれば、８００ｎｍ以上にすれば良い。但し、フィー
ルド絶縁膜５があまり厚くなると、クラック等が発生す
るので、３μｍ以上は好ましくない。
を合計したフィールド絶縁膜５の総厚は、１００ｎｍ〜
３μｍであることが望ましい。特に、３００ｎｍ以上で
あることが望ましい。また、高耐圧の電力用半導体装置
であれば、８００ｎｍ以上にすれば良い。但し、フィー
ルド絶縁膜５があまり厚くなると、クラック等が発生す
るので、３μｍ以上は好ましくない。
【００８８】図１に示す電極膜７は、上部絶縁膜４の第
２の開口部において、加熱反応層８の上部に配置された
Ａｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属から構成され
ている。この「Ａｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金
属からなる電極膜７」は、（ｉ）下部のＴｉ−Ｓｉ合金
膜と上部のＴｉ膜とからなる積層膜、（ii）下部のＡｌ
−Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ膜とからなる積層膜、及び
（iii）下部のＡｌ−Ｔｉ−Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ−
Ｔｉ合金膜とからなる積層膜のいずれかであることが好
ましい。
２の開口部において、加熱反応層８の上部に配置された
Ａｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属から構成され
ている。この「Ａｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金
属からなる電極膜７」は、（ｉ）下部のＴｉ−Ｓｉ合金
膜と上部のＴｉ膜とからなる積層膜、（ii）下部のＡｌ
−Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ膜とからなる積層膜、及び
（iii）下部のＡｌ−Ｔｉ−Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ−
Ｔｉ合金膜とからなる積層膜のいずれかであることが好
ましい。
【００８９】後述するように、本発明は、（ｉ）Ａｌ層
の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積層膜、（ii）Ｔｉ
層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ／Ａｌ積層膜、（iii）
Ａｌ−Ｔｉ合金膜をｐ型ＳｉＣ領域２との反応させ、加
熱反応層８を形成することにより、ショットキー障壁を
極めて低く、且つ障壁の厚さを薄くしている。このこと
に由来して、図１に示す電極膜７は、この加熱反応層８
の生成後の、未反応の金属層及び加熱反応層８を拡散し
てきた金属Ｓｉとの化合部からなる積層構造である。即
ち、（ｉ）Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積
層膜においては、熱処理前の下層のＡｌ層が熱処理によ
り加熱反応層８となる。このとき、熱処理前の上層のＴ
ｉ層においては、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓｉと
の反応により下部にＴｉ−Ｓｉ合金膜が生成される。こ
の下部のＴｉ−Ｓｉ合金膜と上部の未反応のＴｉ膜とか
らなる積層膜で、電極膜７を構成することになる。
の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積層膜、（ii）Ｔｉ
層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ／Ａｌ積層膜、（iii）
Ａｌ−Ｔｉ合金膜をｐ型ＳｉＣ領域２との反応させ、加
熱反応層８を形成することにより、ショットキー障壁を
極めて低く、且つ障壁の厚さを薄くしている。このこと
に由来して、図１に示す電極膜７は、この加熱反応層８
の生成後の、未反応の金属層及び加熱反応層８を拡散し
てきた金属Ｓｉとの化合部からなる積層構造である。即
ち、（ｉ）Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積
層膜においては、熱処理前の下層のＡｌ層が熱処理によ
り加熱反応層８となる。このとき、熱処理前の上層のＴ
ｉ層においては、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓｉと
の反応により下部にＴｉ−Ｓｉ合金膜が生成される。こ
の下部のＴｉ−Ｓｉ合金膜と上部の未反応のＴｉ膜とか
らなる積層膜で、電極膜７を構成することになる。
【００９０】（ii）Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ
／Ａｌ積層膜においては、熱処理前のＴｉ層が熱処理に
より加熱反応層８となる。一方、熱処理前のＡｌ層にお
いては、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓｉとの反応に
より下部にＡｌ−Ｓｉ合金膜が生成され、上部に未反応
のＡｌ膜が残留する。
／Ａｌ積層膜においては、熱処理前のＴｉ層が熱処理に
より加熱反応層８となる。一方、熱処理前のＡｌ層にお
いては、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓｉとの反応に
より下部にＡｌ−Ｓｉ合金膜が生成され、上部に未反応
のＡｌ膜が残留する。
【００９１】（iii）Ａｌ−Ｔｉ合金膜においては、熱
処理前の下部のＡｌ−Ｔｉ合金膜が熱処理により加熱反
応層８となり、熱処理前の最上部には未反応のＡｌ−Ｔ
ｉ合金膜が残る。そして、加熱反応層８との境界部に
は、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓｉとの反応により
Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ合金膜が生成される。
処理前の下部のＡｌ−Ｔｉ合金膜が熱処理により加熱反
応層８となり、熱処理前の最上部には未反応のＡｌ−Ｔ
ｉ合金膜が残る。そして、加熱反応層８との境界部に
は、加熱反応層を拡散してきた金属Ｓｉとの反応により
Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ合金膜が生成される。
【００９２】図２は、Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴ
ｉ／Ａｌ積層膜を、１０００℃で２分間熱処理した後に
おいて、オージェ電子分光（ＡＥＳ）法を用いて、オー
ミック電極構造体の深さ方向の組成を分析した結果を示
す図である。ＡＥＳ測定時のスパッタリングによるエッ
チング速度は、ＳｉＯ2換算で１３ｎｍ／分である。図
２に示すように、最も表面側には、配線導体素片９とし
てのＡｌが存在する。配線導体素片９の下には、酸素
（Ｏ）を含むＡｌと、その下のＳｉを含むＡｌとからな
る電極膜７が存在する。電極膜７の厚さは、スパッタリ
ングによるエッチング速度を考慮すると３１２ｎｍであ
る。電極膜７の下には、厚さ３６７ｎｍの加熱反応層８
が存在する。加熱反応層８は、炭素（Ｃ）及びＳｉを含
むＴｉ層である。加熱反応層８の下が、ＳｉＣ基板１で
ある。
ｉ／Ａｌ積層膜を、１０００℃で２分間熱処理した後に
おいて、オージェ電子分光（ＡＥＳ）法を用いて、オー
ミック電極構造体の深さ方向の組成を分析した結果を示
す図である。ＡＥＳ測定時のスパッタリングによるエッ
チング速度は、ＳｉＯ2換算で１３ｎｍ／分である。図
２に示すように、最も表面側には、配線導体素片９とし
てのＡｌが存在する。配線導体素片９の下には、酸素
（Ｏ）を含むＡｌと、その下のＳｉを含むＡｌとからな
る電極膜７が存在する。電極膜７の厚さは、スパッタリ
ングによるエッチング速度を考慮すると３１２ｎｍであ
る。電極膜７の下には、厚さ３６７ｎｍの加熱反応層８
が存在する。加熱反応層８は、炭素（Ｃ）及びＳｉを含
むＴｉ層である。加熱反応層８の下が、ＳｉＣ基板１で
ある。
【００９３】ＣＫＬＬ，ＡｌＫＬＬ，ＳｉＬＶＶを用い
たターゲット・ファクター・アナリシス（ＴＦＡ）によ
り、各元素の化学状態を判断すると、Ｃについては、化
学状態が２成分に分けられ、表面側の成分はＴｉの分布
と重なる。図示を省略したピーク形状からも、これは、
加熱反応層８におけるＴｉの炭化物（ＴｉＣ）であると
推定される。一方、深い方の成分はＳｉＣ基板１のＳｉ
Ｃに起因した成分であると推定される。
たターゲット・ファクター・アナリシス（ＴＦＡ）によ
り、各元素の化学状態を判断すると、Ｃについては、化
学状態が２成分に分けられ、表面側の成分はＴｉの分布
と重なる。図示を省略したピーク形状からも、これは、
加熱反応層８におけるＴｉの炭化物（ＴｉＣ）であると
推定される。一方、深い方の成分はＳｉＣ基板１のＳｉ
Ｃに起因した成分であると推定される。
【００９４】Ａｌについても化学状態は、２成分に分け
られ、図示を省略したピーク形状からも金属成分と酸化
物成分の存在が推定される。それぞれの成分のプロファ
イルで、酸化物のプロファイルは、Ｏのプロファイルと
良く一致している。
られ、図示を省略したピーク形状からも金属成分と酸化
物成分の存在が推定される。それぞれの成分のプロファ
イルで、酸化物のプロファイルは、Ｏのプロファイルと
良く一致している。
【００９５】Ｓｉについては、２成分乃至３成分に分け
られる。プロファイルの分割時は、２成分のフィッティ
ングの方が良好なので、ここで２成分系で考察する。図
示を省略したピーク形状からは、金属成分と炭化物成分
の存在が推定される。金属成分のプロファイルについて
は、表面側は、ＡｌＫＬＬのＡｌ金属成分のプロファイ
ルと良く一致する。ＴｉＣ層に対応する内部領域では、
Ａｌ金属成分のプロファイルとの間に乖離が認められ
る。そこで、図示を省略したスペクトルの形状から化学
状態を判断すると、Ａｌ金属成分と対応するスペクトル
との差が認められない。従って、金属成分であると判断
される。このことから、加熱反応層８のＴｉＣ層では、
Ｓｉが金属状態で存在すると推定される。
られる。プロファイルの分割時は、２成分のフィッティ
ングの方が良好なので、ここで２成分系で考察する。図
示を省略したピーク形状からは、金属成分と炭化物成分
の存在が推定される。金属成分のプロファイルについて
は、表面側は、ＡｌＫＬＬのＡｌ金属成分のプロファイ
ルと良く一致する。ＴｉＣ層に対応する内部領域では、
Ａｌ金属成分のプロファイルとの間に乖離が認められ
る。そこで、図示を省略したスペクトルの形状から化学
状態を判断すると、Ａｌ金属成分と対応するスペクトル
との差が認められない。従って、金属成分であると判断
される。このことから、加熱反応層８のＴｉＣ層では、
Ｓｉが金属状態で存在すると推定される。
【００９６】また、Ｔｉ層以降で認められる成分は、Ｃ
（ＳｉＣ）のプロファイルと良く一致し、ピーク形状か
らもＳｉＣ基板１のＳｉＣであると推定される。
（ＳｉＣ）のプロファイルと良く一致し、ピーク形状か
らもＳｉＣ基板１のＳｉＣであると推定される。
【００９７】このように、ＡＥＳ測定によれば、Ｔｉ／
Ａｌ積層膜を、１０００℃で２分間熱処理した場合に
は、加熱反応層８は、金属の炭化物（ＴｉＣ）と金属シ
リコンとを含む固溶体であることが推定出来る。Ａｌ／
Ｔｉ積層膜を、熱処理した場合には、加熱反応層８は、
ＡｌＣと金属シリコンとを含む固溶体となっていると推
定される。この金属の炭化物と金属シリコンとを含む固
溶体からなる加熱反応層８が、金属／半導体接合におけ
るショットキー障壁を極めて低くし、且つ、界面のモホ
ロジーを良好にし、結果として、加熱反応層８を均一に
生成出来ると判断される。
Ａｌ積層膜を、１０００℃で２分間熱処理した場合に
は、加熱反応層８は、金属の炭化物（ＴｉＣ）と金属シ
リコンとを含む固溶体であることが推定出来る。Ａｌ／
Ｔｉ積層膜を、熱処理した場合には、加熱反応層８は、
ＡｌＣと金属シリコンとを含む固溶体となっていると推
定される。この金属の炭化物と金属シリコンとを含む固
溶体からなる加熱反応層８が、金属／半導体接合におけ
るショットキー障壁を極めて低くし、且つ、界面のモホ
ロジーを良好にし、結果として、加熱反応層８を均一に
生成出来ると判断される。
【００９８】Ｔｉ／Ａｌ積層膜或いはＡｌ／Ｔｉ積層膜
の一要素のＡｌ膜はＳｉ半導体電子デバイスの配線で多
用されているＡｌ−Ｓｉ共晶膜に替えることも出来る。
の一要素のＡｌ膜はＳｉ半導体電子デバイスの配線で多
用されているＡｌ−Ｓｉ共晶膜に替えることも出来る。
【００９９】図１に示すように、ＳｉＣ基板１の表面
に、高い表面キャリア（ホール）密度を有するｐ型Ｓｉ
Ｃ領域２が形成されている。ｐ型ＳｉＣ領域２は、ｐ型
エピタキシャル膜をメサ状に残した領域２である。ｐ型
ＳｉＣ領域２の表面キャリア密度は１×１０18／ｃｍ3
〜５×１０21／ｃｍ3であることが望ましい。より、好
ましくは１×１０18／ｃｍ3以上の表面キャリア密度が
望ましい。
に、高い表面キャリア（ホール）密度を有するｐ型Ｓｉ
Ｃ領域２が形成されている。ｐ型ＳｉＣ領域２は、ｐ型
エピタキシャル膜をメサ状に残した領域２である。ｐ型
ＳｉＣ領域２の表面キャリア密度は１×１０18／ｃｍ3
〜５×１０21／ｃｍ3であることが望ましい。より、好
ましくは１×１０18／ｃｍ3以上の表面キャリア密度が
望ましい。
【０１００】なお、半導体装置の設計により、各主電極
領域及び制御電極に配線導体素片（主電極配線）９を介
して接続される複数のボンディングパッドを、フィール
ド絶縁膜５の上に形成しても良い。そしてこの配線導体
素片（主電極配線）９及びボンディングパッドの上部に
は、酸化膜（ＳｉＯ２)、ＰＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、窒化
膜（Ｓｉ３Ｎ４)、或いはポリイミド膜等からなるパッ
シベーション膜を形成しても良い。そして、パッシベー
ション膜の一部に複数の電極層を露出するように複数の
開口部（窓部）を設け、ボンディングを可能にすること
が出来る。
領域及び制御電極に配線導体素片（主電極配線）９を介
して接続される複数のボンディングパッドを、フィール
ド絶縁膜５の上に形成しても良い。そしてこの配線導体
素片（主電極配線）９及びボンディングパッドの上部に
は、酸化膜（ＳｉＯ２)、ＰＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、窒化
膜（Ｓｉ３Ｎ４)、或いはポリイミド膜等からなるパッ
シベーション膜を形成しても良い。そして、パッシベー
ション膜の一部に複数の電極層を露出するように複数の
開口部（窓部）を設け、ボンディングを可能にすること
が出来る。
【０１０１】次に図３〜図５に示す工程断面図（その１
〜その３）を参照しながら、本発明の第１の実施の形態
に係るオーミック電極構造体の製造工程を説明する。
〜その３）を参照しながら、本発明の第１の実施の形態
に係るオーミック電極構造体の製造工程を説明する。
【０１０２】（イ）先ず図３（ａ）に示すように、８°
オフの４Ｈ−ＳｉＣ基板１のＳｉ面表面に、１×１０19
／ｃｍ3以上の高不純物密度のｐ型不純物（Ａｌ）を添
加した厚さ数１００ｎｍのｐ型エピタキシャル成長層
（ｐ型ＳｉＣ領域）２０をエピタキシャル成長する。続
いて、このｐ型エピタキシャル成長層（ｐ型ＳｉＣ領
域）２０の上に、厚さ１．２μｍのシリコン酸化膜（Ｓ
ｉＯ2膜）をＣＶＤ法で堆積し、周知のフォトリソグラ
フィ法と反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等のエッ
チング技術で、ｐ型ＳｉＣ領域２に対応するエッチング
マスク２１を形成する。
オフの４Ｈ−ＳｉＣ基板１のＳｉ面表面に、１×１０19
／ｃｍ3以上の高不純物密度のｐ型不純物（Ａｌ）を添
加した厚さ数１００ｎｍのｐ型エピタキシャル成長層
（ｐ型ＳｉＣ領域）２０をエピタキシャル成長する。続
いて、このｐ型エピタキシャル成長層（ｐ型ＳｉＣ領
域）２０の上に、厚さ１．２μｍのシリコン酸化膜（Ｓ
ｉＯ2膜）をＣＶＤ法で堆積し、周知のフォトリソグラ
フィ法と反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等のエッ
チング技術で、ｐ型ＳｉＣ領域２に対応するエッチング
マスク２１を形成する。
【０１０３】（ロ）次に、ＳｉＯ2膜からなるエッチン
グマスク２１を使用し、ＳＦ6とＯ2をエッチャントガス
としたＲＩＥ法で、図３（ｂ）に示すように、不要なエ
ピタキシャル層を除く。更に、その後、ＳｉＯ2膜から
なるエッチングマスク２１をフッ酸（ＨＦ）で全面除去
して、素子分離されたメサ構造のｐ型ＳｉＣ領域２２を
形成する。なお、ｐ型ＳｉＣ領域２２が、パワーＩＧＴ
のドレイン領域として機能する場合は、ＳｉＣ基板１の
表面の他の場所に、同様な手法で（ドレイン領域２の形
成と同時に）、ドレイン領域２に対向して、ソース領域
としてのｐ型ＳｉＣ領域が凸部形状に形成される。この
場合、ＳｉＣ基板１としては、ｎ型ＳｉＣ基板、或いは
π型ＳｉＣ基板を選べば良い。
グマスク２１を使用し、ＳＦ6とＯ2をエッチャントガス
としたＲＩＥ法で、図３（ｂ）に示すように、不要なエ
ピタキシャル層を除く。更に、その後、ＳｉＯ2膜から
なるエッチングマスク２１をフッ酸（ＨＦ）で全面除去
して、素子分離されたメサ構造のｐ型ＳｉＣ領域２２を
形成する。なお、ｐ型ＳｉＣ領域２２が、パワーＩＧＴ
のドレイン領域として機能する場合は、ＳｉＣ基板１の
表面の他の場所に、同様な手法で（ドレイン領域２の形
成と同時に）、ドレイン領域２に対向して、ソース領域
としてのｐ型ＳｉＣ領域が凸部形状に形成される。この
場合、ＳｉＣ基板１としては、ｎ型ＳｉＣ基板、或いは
π型ＳｉＣ基板を選べば良い。
【０１０４】（ハ）そして、シリコン（Ｓｉ）プロセス
で周知のＲＣＡ洗浄法等の所定の洗浄法を用いて、Ｓｉ
Ｃ基板１を十分清浄化する。ＲＣＡ洗浄法は、Ｈ2Ｏ2＋
ＮＨ 4ＯＨ混合液（ＳＣ−１）とＨ2Ｏ2＋ＨＣｌ混合液
（ＳＣ−２）による浸漬処理を組み合わせ行う伝統的な
半導体ＳｉＣ基板１の洗浄法である。そして、図３
（ｃ）に示すように、十分清浄化されたＳｉＣ基板１の
表面を、１０００℃から１１５０℃において乾燥酸素雰
囲気で熱酸化し、表面に厚さ５〜４０ｎｍ熱酸化膜３を
成長する。なお、乾燥酸素雰囲気の代わりに、水蒸気を
用いてもかまわない。乾燥酸素中、雰囲気１１５０℃で
３時間熱酸化すれば、３５〜４０ｎｍの熱酸化膜３が得
られる。水蒸気を用いたウェット雰囲気中、１１５０℃
で２時間熱酸化すれば、３０〜３５ｎｍの熱酸化膜３が
得られる。水蒸気を用いたウェット雰囲気の熱酸化の場
合は、その後アルゴン（Ａｒ）中で１１５０℃、３０分
程度アニールすることが好ましい。熱酸化膜３を２０ｎ
ｍ以下にするためには、酸化温度を下げる若しくは、酸
化時間を短縮すれば良い。パワーＩＧＴの製造工程とし
て考えるならば、ソース領域とドレイン領域２の間のＳ
ｉＣ基板１の表面に形成される熱酸化膜３をゲート酸化
膜として使用することも可能である。
で周知のＲＣＡ洗浄法等の所定の洗浄法を用いて、Ｓｉ
Ｃ基板１を十分清浄化する。ＲＣＡ洗浄法は、Ｈ2Ｏ2＋
ＮＨ 4ＯＨ混合液（ＳＣ−１）とＨ2Ｏ2＋ＨＣｌ混合液
（ＳＣ−２）による浸漬処理を組み合わせ行う伝統的な
半導体ＳｉＣ基板１の洗浄法である。そして、図３
（ｃ）に示すように、十分清浄化されたＳｉＣ基板１の
表面を、１０００℃から１１５０℃において乾燥酸素雰
囲気で熱酸化し、表面に厚さ５〜４０ｎｍ熱酸化膜３を
成長する。なお、乾燥酸素雰囲気の代わりに、水蒸気を
用いてもかまわない。乾燥酸素中、雰囲気１１５０℃で
３時間熱酸化すれば、３５〜４０ｎｍの熱酸化膜３が得
られる。水蒸気を用いたウェット雰囲気中、１１５０℃
で２時間熱酸化すれば、３０〜３５ｎｍの熱酸化膜３が
得られる。水蒸気を用いたウェット雰囲気の熱酸化の場
合は、その後アルゴン（Ａｒ）中で１１５０℃、３０分
程度アニールすることが好ましい。熱酸化膜３を２０ｎ
ｍ以下にするためには、酸化温度を下げる若しくは、酸
化時間を短縮すれば良い。パワーＩＧＴの製造工程とし
て考えるならば、ソース領域とドレイン領域２の間のＳ
ｉＣ基板１の表面に形成される熱酸化膜３をゲート酸化
膜として使用することも可能である。
【０１０５】（ニ）次に、図４（ｄ）に示すように、熱
酸化膜３の上に、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜からなる上
部絶縁膜４を堆積し、２層構造からなるフィールド絶縁
膜５を形成する。熱酸化膜３の厚さと上部絶縁膜４の厚
さとを合計したフィールド絶縁膜５の総厚を、６００ｎ
ｍ〜１．５μｍ程度にすることが望ましい。仮に、パワ
ーＩＧＴの製造工程として考えるならば、上部絶縁膜４
の堆積前に、ゲート電極の形成をしておけば良い。即
ち、熱酸化膜３の形成後、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ等の高融点金
属、或いは、これらのシリサイド（ＷＳｉ２，ＴｉＳｉ
２，ＭｏＳｉ２）等のゲート電極材料を、熱酸化膜３の
上に、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等で堆
積する。そして、フォトリソグラフィ法とＲＩＥ法とを
用いて、ゲート電極材料をパターニングし、ソース領域
とドレイン領域２の間のゲート酸化膜３の上にゲート電
極を形成すれば良い。そして、ゲート電極形成後、ＲＣ
Ａ洗浄法等でＳｉＣ基板１を清浄化する。十分清浄化さ
れたゲート電極及び熱酸化膜３の上に、常圧ＣＶＤ法で
ＳｉＯ2膜からなる上部絶縁膜４を堆積し、２層構造か
らなるフィールド絶縁膜５を形成する。
酸化膜３の上に、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜からなる上
部絶縁膜４を堆積し、２層構造からなるフィールド絶縁
膜５を形成する。熱酸化膜３の厚さと上部絶縁膜４の厚
さとを合計したフィールド絶縁膜５の総厚を、６００ｎ
ｍ〜１．５μｍ程度にすることが望ましい。仮に、パワ
ーＩＧＴの製造工程として考えるならば、上部絶縁膜４
の堆積前に、ゲート電極の形成をしておけば良い。即
ち、熱酸化膜３の形成後、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ等の高融点金
属、或いは、これらのシリサイド（ＷＳｉ２，ＴｉＳｉ
２，ＭｏＳｉ２）等のゲート電極材料を、熱酸化膜３の
上に、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等で堆
積する。そして、フォトリソグラフィ法とＲＩＥ法とを
用いて、ゲート電極材料をパターニングし、ソース領域
とドレイン領域２の間のゲート酸化膜３の上にゲート電
極を形成すれば良い。そして、ゲート電極形成後、ＲＣ
Ａ洗浄法等でＳｉＣ基板１を清浄化する。十分清浄化さ
れたゲート電極及び熱酸化膜３の上に、常圧ＣＶＤ法で
ＳｉＯ2膜からなる上部絶縁膜４を堆積し、２層構造か
らなるフィールド絶縁膜５を形成する。
【０１０６】（ホ）次にフィールド酸絶縁膜５の表面に
厚さ１〜２μｍのフォトレジスト２２をスピンナーを用
いて塗布する。そして、所定のフォトマスク（レティク
ル）を用い、フォトレジスト２２を選択的に露光し、現
像することによって開口部６に対応する部分のフォトレ
ジスト２２を除去する。続いて、このフォトレジスト２
２のパターンをエッチングマスクとして用い、ＳｉＣ基
板１をＢＨＦ溶液に浸漬し、ウェット・エッチングする
ことで、図４（ｅ）に示すように、フィールド絶縁膜５
に開口部６を形成する。微細な開口部６を形成する時
は、ガスプラズマを用いたドライ・エッチングが好まし
い。例えば、ＣＨＦ3やＣ２Ｆ６などをエッチャントと
したＲＩＥ法や電子サイクロトロン共鳴イオンエッチン
グ（ＥＣＲイオンエッチング）等の種々のドライ・エッ
チングを使用することが出来る。この場合、最初にドラ
イ・エッチングを行い、フィールド絶縁膜５を数１０ｎ
ｍ残したところで、ウェット・エッチングに切り換える
ようにする。開口部６をドライ・エッチングで、最後ま
で貫通させると、 １ ）ＳｉＣ基板１の表面が過剰なプラズマエネルギに
よるプラズマ損傷で荒れる、 ２）エッチング反応で生成した反応生成物であるハイド
ロ・カーボンがＳｉＣ基板１の表面に再付着し、表面を
汚染する という弊害が起こり、後述の加熱反応層の均一生成に大
きな障害になる。更には、コンタクト抵抗ρｃを劇的に
増加させる結果となるので好ましくない。
厚さ１〜２μｍのフォトレジスト２２をスピンナーを用
いて塗布する。そして、所定のフォトマスク（レティク
ル）を用い、フォトレジスト２２を選択的に露光し、現
像することによって開口部６に対応する部分のフォトレ
ジスト２２を除去する。続いて、このフォトレジスト２
２のパターンをエッチングマスクとして用い、ＳｉＣ基
板１をＢＨＦ溶液に浸漬し、ウェット・エッチングする
ことで、図４（ｅ）に示すように、フィールド絶縁膜５
に開口部６を形成する。微細な開口部６を形成する時
は、ガスプラズマを用いたドライ・エッチングが好まし
い。例えば、ＣＨＦ3やＣ２Ｆ６などをエッチャントと
したＲＩＥ法や電子サイクロトロン共鳴イオンエッチン
グ（ＥＣＲイオンエッチング）等の種々のドライ・エッ
チングを使用することが出来る。この場合、最初にドラ
イ・エッチングを行い、フィールド絶縁膜５を数１０ｎ
ｍ残したところで、ウェット・エッチングに切り換える
ようにする。開口部６をドライ・エッチングで、最後ま
で貫通させると、 １ ）ＳｉＣ基板１の表面が過剰なプラズマエネルギに
よるプラズマ損傷で荒れる、 ２）エッチング反応で生成した反応生成物であるハイド
ロ・カーボンがＳｉＣ基板１の表面に再付着し、表面を
汚染する という弊害が起こり、後述の加熱反応層の均一生成に大
きな障害になる。更には、コンタクト抵抗ρｃを劇的に
増加させる結果となるので好ましくない。
【０１０７】（ヘ）その後、エッチングマスクとしての
フォトレジスト２２を残存した状態で、ＢＨＦ溶液を超
純水で完全に濯ぎ落とした（リンスした）後、乾燥す
る。そして、レジストマスク２２が被着した状態のＳｉ
Ｃ基板１を、真空蒸着装置のチャンバー中に速やかに据
え付け、直ちに真空排気する。コンタクト・ウインドウ
開口エッチングから真空排気までの大気中放置時間は、
コンタクト抵抗ρｃの大小をする極めて重要な因子であ
る。大気中放置時間が長いと、開口部のＳｉＣ基板１の
表面に自然酸化膜が生成されたり、望まぬ異物が付着す
る。このため、後述の加熱反応層の均一生成に大きな障
害となり、ひいてはコンタクト抵抗ρｃを劇的に増加さ
せるので、５分以内の短時間で行う。そして、真空蒸着
装置のチャンバーをターボ分子ポンプ、クライオポンプ
等で、１．３×１０-５Ｐａ未満の圧力まで真空排気
し、図４（ｆ）に示すように、ＳｉＣ基板１の表面にＡ
ｌ−Ｔｉ系電極膜１７を蒸着する。図４（ｆ）に示すよ
うに、開口部の側壁にＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７が付着し
ないようにするためには、オリフィス等を用いて、蒸着
ビームの指向性を向上させて行えば良い。
フォトレジスト２２を残存した状態で、ＢＨＦ溶液を超
純水で完全に濯ぎ落とした（リンスした）後、乾燥す
る。そして、レジストマスク２２が被着した状態のＳｉ
Ｃ基板１を、真空蒸着装置のチャンバー中に速やかに据
え付け、直ちに真空排気する。コンタクト・ウインドウ
開口エッチングから真空排気までの大気中放置時間は、
コンタクト抵抗ρｃの大小をする極めて重要な因子であ
る。大気中放置時間が長いと、開口部のＳｉＣ基板１の
表面に自然酸化膜が生成されたり、望まぬ異物が付着す
る。このため、後述の加熱反応層の均一生成に大きな障
害となり、ひいてはコンタクト抵抗ρｃを劇的に増加さ
せるので、５分以内の短時間で行う。そして、真空蒸着
装置のチャンバーをターボ分子ポンプ、クライオポンプ
等で、１．３×１０-５Ｐａ未満の圧力まで真空排気
し、図４（ｆ）に示すように、ＳｉＣ基板１の表面にＡ
ｌ−Ｔｉ系電極膜１７を蒸着する。図４（ｆ）に示すよ
うに、開口部の側壁にＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７が付着し
ないようにするためには、オリフィス等を用いて、蒸着
ビームの指向性を向上させて行えば良い。
【０１０８】（ト）Ａｌ−Ｔｉ系電極膜１７の真空蒸着
後、ＳｉＣ基板１を真空蒸着装置のチャンバーから取り
出す。続いて、リフトオフ法を用いて、図５（ｇ）に示
すように、開口部のみにＡｌ−Ｔｉ系電極膜７が選択的
に埋設された基板構造を得る。即ち、ＳｉＣ基板１をア
セトンなどの有機溶剤或いは専用のフォトレジスト剥離
液に浸漬させ、ＳｉＣ基板１表面に残されているフォト
レジスト２２を完全に除去すると、フォトレジスト２２
の上に被着したＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７もフォトレジス
ト２２とともに除かれるので、図５（ｇ）に示すよう
に、開口部のみにＡｌ−Ｔｉ系電極膜２７が選択的に残
存する。
後、ＳｉＣ基板１を真空蒸着装置のチャンバーから取り
出す。続いて、リフトオフ法を用いて、図５（ｇ）に示
すように、開口部のみにＡｌ−Ｔｉ系電極膜７が選択的
に埋設された基板構造を得る。即ち、ＳｉＣ基板１をア
セトンなどの有機溶剤或いは専用のフォトレジスト剥離
液に浸漬させ、ＳｉＣ基板１表面に残されているフォト
レジスト２２を完全に除去すると、フォトレジスト２２
の上に被着したＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７もフォトレジス
ト２２とともに除かれるので、図５（ｇ）に示すよう
に、開口部のみにＡｌ−Ｔｉ系電極膜２７が選択的に残
存する。
【０１０９】（チ）しかる後、ＳｉＣ基板１を７００℃
〜１０５０℃の非酸化性雰囲気で、短時間（数分程度）
の熱処理を施すと、図５（ｇ）に示すように、Ａｌ−Ｔ
ｉ系電極膜２７とＳｉＣ基板１が相互に反応して、両者
の界面領域に加熱反応層８が生成され、加熱反応層とｐ
型ＳｉＣとの間で優れたオーミック特性が実現される。
数分程度の短時間の熱処理を行うためには、赤外線（Ｉ
Ｒ）ランプ加熱を用いれば良い。ここで「非酸化性雰囲
気」とは酸素（Ｏ2）や水（Ｈ2Ｏ）等の酸素を含む化合
物の気体を含まない雰囲気のことである。具体的には、
超高純度アルゴン（Ａｒ）や超高純度窒素（Ｎ2）など
の超高純度不活性ガス雰囲気、或いは、高真空等が、
「非酸化性雰囲気」として好適である。これら熱処理雰
囲気に酸素が僅かでも含まれると、熱処理で表面にＡｌ
やＴｉの酸化物（＝絶縁物）が生じたり、加熱反応層の
形成が阻害されたりするので、酸素及び水の分圧の制御
に関しては、厳重なる管理が必要である。具体的には、
熱処理雰囲気に含まれる酸素及び水の分圧は少なくと
も、１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度、望まし
くは、１．×１０-５Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度であ
ることが望ましい。超高純度不活性ガス雰囲気中で熱処
理する場合は、ガス配管のベーキングやリークの点検の
他に、脱酸素装置やガス純化装置の採用等の厳重なる管
理が必要である。また、高真空中で熱処理する場合は、
ＡｌやＴｉはゲッタリング作用があり、厳密には１×１
０-８Ｐａ程度の真空中でも表面が酸化するので、クラ
イオパネル等を併用して、酸素及び水の分圧を１×１０
-８Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度に制御して、超高真空
下で熱処理をすることが好ましい。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜
２７として、Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ
積層膜においては、熱処理前の下層のＡｌ層が熱処理に
より加熱反応層８となる。このとき、熱処理前のＴｉ層
は、下部にＴｉ−Ｓｉ合金膜が生成され、このＴｉ−Ｓ
ｉ合金膜と上部の未反応のＴｉ膜との積層膜からなる電
極膜７が加熱反応層８の上に生成される。Ａｌ−Ｔｉ系
電極膜２７として、Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ
／Ａｌ積層膜においては、熱処理前のＴｉ層が熱処理に
より加熱反応層８となり、熱処理前のＡｌ層は、下部に
Ａｌ−Ｓｉ合金膜が生成され上部に未反応のＡｌ膜が残
留するので、Ａｌ−Ｓｉ／Ａｌ層からなる電極膜７が加
熱反応層８の上に生成される。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜２７
としてＡｌ−Ｔｉ合金膜を用いた場合には、熱処理前の
下部のＡｌ−Ｔｉ合金膜が熱処理により加熱反応層８と
なり、熱処理前の最上部には未反応のＡｌ−Ｔｉ合金膜
が残る。また、加熱反応層８との境界部には、Ａｌ−Ｔ
ｉ−Ｓｉ合金膜が生成されるので、Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ／
Ａｌ−Ｔｉ層からなる電極膜７が加熱反応層８の上に生
成される。熱反応層８としては、金属の炭化物と金属シ
リコンとを含む固溶体が形成される。
〜１０５０℃の非酸化性雰囲気で、短時間（数分程度）
の熱処理を施すと、図５（ｇ）に示すように、Ａｌ−Ｔ
ｉ系電極膜２７とＳｉＣ基板１が相互に反応して、両者
の界面領域に加熱反応層８が生成され、加熱反応層とｐ
型ＳｉＣとの間で優れたオーミック特性が実現される。
数分程度の短時間の熱処理を行うためには、赤外線（Ｉ
Ｒ）ランプ加熱を用いれば良い。ここで「非酸化性雰囲
気」とは酸素（Ｏ2）や水（Ｈ2Ｏ）等の酸素を含む化合
物の気体を含まない雰囲気のことである。具体的には、
超高純度アルゴン（Ａｒ）や超高純度窒素（Ｎ2）など
の超高純度不活性ガス雰囲気、或いは、高真空等が、
「非酸化性雰囲気」として好適である。これら熱処理雰
囲気に酸素が僅かでも含まれると、熱処理で表面にＡｌ
やＴｉの酸化物（＝絶縁物）が生じたり、加熱反応層の
形成が阻害されたりするので、酸素及び水の分圧の制御
に関しては、厳重なる管理が必要である。具体的には、
熱処理雰囲気に含まれる酸素及び水の分圧は少なくと
も、１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度、望まし
くは、１．×１０-５Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度であ
ることが望ましい。超高純度不活性ガス雰囲気中で熱処
理する場合は、ガス配管のベーキングやリークの点検の
他に、脱酸素装置やガス純化装置の採用等の厳重なる管
理が必要である。また、高真空中で熱処理する場合は、
ＡｌやＴｉはゲッタリング作用があり、厳密には１×１
０-８Ｐａ程度の真空中でも表面が酸化するので、クラ
イオパネル等を併用して、酸素及び水の分圧を１×１０
-８Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度に制御して、超高真空
下で熱処理をすることが好ましい。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜
２７として、Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ
積層膜においては、熱処理前の下層のＡｌ層が熱処理に
より加熱反応層８となる。このとき、熱処理前のＴｉ層
は、下部にＴｉ−Ｓｉ合金膜が生成され、このＴｉ−Ｓ
ｉ合金膜と上部の未反応のＴｉ膜との積層膜からなる電
極膜７が加熱反応層８の上に生成される。Ａｌ−Ｔｉ系
電極膜２７として、Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ
／Ａｌ積層膜においては、熱処理前のＴｉ層が熱処理に
より加熱反応層８となり、熱処理前のＡｌ層は、下部に
Ａｌ−Ｓｉ合金膜が生成され上部に未反応のＡｌ膜が残
留するので、Ａｌ−Ｓｉ／Ａｌ層からなる電極膜７が加
熱反応層８の上に生成される。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜２７
としてＡｌ−Ｔｉ合金膜を用いた場合には、熱処理前の
下部のＡｌ−Ｔｉ合金膜が熱処理により加熱反応層８と
なり、熱処理前の最上部には未反応のＡｌ−Ｔｉ合金膜
が残る。また、加熱反応層８との境界部には、Ａｌ−Ｔ
ｉ−Ｓｉ合金膜が生成されるので、Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ／
Ａｌ−Ｔｉ層からなる電極膜７が加熱反応層８の上に生
成される。熱反応層８としては、金属の炭化物と金属シ
リコンとを含む固溶体が形成される。
【０１１０】（リ）加熱反応層８の形成後に、図５
（ｉ）に示すように、ＳｉＣ基板１１全面にＡｌ等の導
体膜１９を蒸着する。そして、フォトリソグラフィ法と
ＲＩＥ等のエッチング技術でパターニングして、図１に
示すような配線導体素片９を形成すれば、本発明の第１
の実施の形態に係るオーミック電極構造体が完成する。
この配線導体素片９が、ドレイン電極配線（主電極配
線）であれば、同様に、ドレイン領域２に対向して配置
されたソース領域に対しても、ソース電極配線（主電極
配線が接続され、パワーＩＧＴが完成する（ソース電極
側のオーミック電極も、ドレイン電極側と全く同一工程
で、同時に形成可能である。）。なお、パターニングの
際のエッチャント（＝エッチング液或いはエッチングガ
ス）がＡｌ−Ｔｉ系電極膜７を侵す時は、Ａｌ等の導体
膜１９は必ずＡｌ−Ｔｉ系電極膜７を覆うように配設す
る構成とすれば良い。
（ｉ）に示すように、ＳｉＣ基板１１全面にＡｌ等の導
体膜１９を蒸着する。そして、フォトリソグラフィ法と
ＲＩＥ等のエッチング技術でパターニングして、図１に
示すような配線導体素片９を形成すれば、本発明の第１
の実施の形態に係るオーミック電極構造体が完成する。
この配線導体素片９が、ドレイン電極配線（主電極配
線）であれば、同様に、ドレイン領域２に対向して配置
されたソース領域に対しても、ソース電極配線（主電極
配線が接続され、パワーＩＧＴが完成する（ソース電極
側のオーミック電極も、ドレイン電極側と全く同一工程
で、同時に形成可能である。）。なお、パターニングの
際のエッチャント（＝エッチング液或いはエッチングガ
ス）がＡｌ−Ｔｉ系電極膜７を侵す時は、Ａｌ等の導体
膜１９は必ずＡｌ−Ｔｉ系電極膜７を覆うように配設す
る構成とすれば良い。
【０１１１】本発明の第１の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体の効果を厳密に評価するために、線型伝送
線路モデル（リニアＴＬＭ）評価法を用いて、コンタク
ト抵抗ρｃを測定した。リニアＴＬＭ評価法において
は、先ず、長方形の素子分離領域（ここではｎ型領域）
の長辺方向に、コンタクト間隔を変化させながら、方形
のコンタクトを横一列に並べた構造のリニアＴＬＭコン
タクト群を用意する。そして、隣接する２つのコンタク
ト間の電流−電圧特性から抵抗を求める。リニアＴＬＭ
評価法では、この抵抗をコンタクト間隔の関数として整
理し、これを直線近似して数式処理を行い、最終的に厳
密なコンタクト抵抗ρｃを求める。
ク電極構造体の効果を厳密に評価するために、線型伝送
線路モデル（リニアＴＬＭ）評価法を用いて、コンタク
ト抵抗ρｃを測定した。リニアＴＬＭ評価法において
は、先ず、長方形の素子分離領域（ここではｎ型領域）
の長辺方向に、コンタクト間隔を変化させながら、方形
のコンタクトを横一列に並べた構造のリニアＴＬＭコン
タクト群を用意する。そして、隣接する２つのコンタク
ト間の電流−電圧特性から抵抗を求める。リニアＴＬＭ
評価法では、この抵抗をコンタクト間隔の関数として整
理し、これを直線近似して数式処理を行い、最終的に厳
密なコンタクト抵抗ρｃを求める。
【０１１２】評価した試料の構成は次の通りである。ｐ
型エピタキシャル層の厚さと不純物密度はそれぞれ８０
０ｎｍ、１．２×１０19／ｃｍ3（Ａｌドープ）であ
る。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜７はＴｉ（５０ｎｍ厚）／Ａｌ
（３００ｎｍ厚）積層膜で構成されている。フィールド
絶縁膜５を構成する熱酸化膜３は、１１００℃ドライ酸
化膜（１０ｎｍ厚）で、その上の上部絶縁膜４は、常圧
ＣＶＤで成膜したＳｉＯ 2膜（４００ｎｍ厚）である。
加熱反応層８を形成するための熱処理温度及び熱処理時
間、熱処理雰囲気はそれぞれ１０００℃、５分、純Ａｒ
雰囲気である。ＴＬＭパターンを構成するコンタクト群
のコンタクト幅及び長さはそれぞれ２００μｍ，１００
μｍ、コンタクト間隔Ｌ＝６，１０，１５，２０，２
５，３０μｍである。
型エピタキシャル層の厚さと不純物密度はそれぞれ８０
０ｎｍ、１．２×１０19／ｃｍ3（Ａｌドープ）であ
る。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜７はＴｉ（５０ｎｍ厚）／Ａｌ
（３００ｎｍ厚）積層膜で構成されている。フィールド
絶縁膜５を構成する熱酸化膜３は、１１００℃ドライ酸
化膜（１０ｎｍ厚）で、その上の上部絶縁膜４は、常圧
ＣＶＤで成膜したＳｉＯ 2膜（４００ｎｍ厚）である。
加熱反応層８を形成するための熱処理温度及び熱処理時
間、熱処理雰囲気はそれぞれ１０００℃、５分、純Ａｒ
雰囲気である。ＴＬＭパターンを構成するコンタクト群
のコンタクト幅及び長さはそれぞれ２００μｍ，１００
μｍ、コンタクト間隔Ｌ＝６，１０，１５，２０，２
５，３０μｍである。
【０１１３】図６はコンタクト間隔をパラメータにし
て、隣接するコンタクト電極間の電流−電圧特性を示し
ている。原点を通る直線が得られていることから、ＴＬ
Ｍパターンを構成するすべての電極でオーミック・コン
タクトが得られているのが判る。図６の直線の傾きから
求めたコンタクト電極間の抵抗と距離の関係をプロット
すると図７のようになる。データはバラツキの少ない１
直線近似され、ＴＬＭ法によりコンタクト抵抗ρｃ＝
９．５×１０-7Ωｃｍ2が得られる。他の条件を同じに
して、Ｔｉ／Ａｌ積層電極膜の替わりに、Ａｌ（１５０
ｎｍ厚）／Ｔｉ（１５ｎｍ厚）積層電極膜を用いた場合
にはρｃ＝７．０×１０-6Ωｃｍ2が得られる。また、
Ａｌ−Ｔｉ合金を用いた場合は、ρｃ＝９．０×１０-6
Ωｃｍ2が得られる。
て、隣接するコンタクト電極間の電流−電圧特性を示し
ている。原点を通る直線が得られていることから、ＴＬ
Ｍパターンを構成するすべての電極でオーミック・コン
タクトが得られているのが判る。図６の直線の傾きから
求めたコンタクト電極間の抵抗と距離の関係をプロット
すると図７のようになる。データはバラツキの少ない１
直線近似され、ＴＬＭ法によりコンタクト抵抗ρｃ＝
９．５×１０-7Ωｃｍ2が得られる。他の条件を同じに
して、Ｔｉ／Ａｌ積層電極膜の替わりに、Ａｌ（１５０
ｎｍ厚）／Ｔｉ（１５ｎｍ厚）積層電極膜を用いた場合
にはρｃ＝７．０×１０-6Ωｃｍ2が得られる。また、
Ａｌ−Ｔｉ合金を用いた場合は、ρｃ＝９．０×１０-6
Ωｃｍ2が得られる。
【０１１４】本発明の第１の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体の製造方法において、熱処理温度は、９０
０℃以上が好ましい。上記のＴｉ／Ａｌ積層電極膜から
なるＴＬＭパターンを用いたコンタクト抵抗ρｃの測定
によれば、熱処理温度７００℃では、ρｃ＝１．２×１
０-２Ωｃｍ2、熱処理温度８００℃では、ρｃ＝１．３
×１０-３Ωｃｍ2、熱処理温度９００℃では、ρｃ＝
４．３×１０-6Ωｃｍ2であり、熱処理温度１０００℃
では、上述したように、ρｃ＝９．５×１０-7Ωｃｍ2
が得られたからである。
ク電極構造体の製造方法において、熱処理温度は、９０
０℃以上が好ましい。上記のＴｉ／Ａｌ積層電極膜から
なるＴＬＭパターンを用いたコンタクト抵抗ρｃの測定
によれば、熱処理温度７００℃では、ρｃ＝１．２×１
０-２Ωｃｍ2、熱処理温度８００℃では、ρｃ＝１．３
×１０-３Ωｃｍ2、熱処理温度９００℃では、ρｃ＝
４．３×１０-6Ωｃｍ2であり、熱処理温度１０００℃
では、上述したように、ρｃ＝９．５×１０-7Ωｃｍ2
が得られたからである。
【０１１５】また、上記のＴｉ／Ａｌ積層電極膜を用い
たコンタクト抵抗ρｃの測定において、Ａｌの膜厚を３
００ｎｍと一定にして、Ｔｉを１０ｎｍ，２０ｎｍ、５
０ｎｍ，１００ｎｍと振ってみたときのコンタクト抵抗
ρｃは１００ｎｍが最も低く、５０ｎｍで一桁上昇（悪
化）し、２０ｎｍ，１０ｎｍと緩やかに高くなる。従っ
て、Ｔｉの膜厚は、５０ｎｍ以上が好ましい。より好ま
しくは、１００ｎｍ〜３００ｎｍの値を選ぶと良い。
たコンタクト抵抗ρｃの測定において、Ａｌの膜厚を３
００ｎｍと一定にして、Ｔｉを１０ｎｍ，２０ｎｍ、５
０ｎｍ，１００ｎｍと振ってみたときのコンタクト抵抗
ρｃは１００ｎｍが最も低く、５０ｎｍで一桁上昇（悪
化）し、２０ｎｍ，１０ｎｍと緩やかに高くなる。従っ
て、Ｔｉの膜厚は、５０ｎｍ以上が好ましい。より好ま
しくは、１００ｎｍ〜３００ｎｍの値を選ぶと良い。
【０１１６】このように本発明の第１の実施の形態に係
るオーミック電極構造体は、１０-6Ωｃｍ2台或いはこ
れ以下の実用的なコンタクト抵抗ρｃを達成している。
この結果、ｐ型ＳｉＣに対するオーミック・コンタクト
におけるコンタクト抵抗ρｃが高い、或いは単純化され
た構成で現実のＳｉＣ電子デバイスの製造に適用出来な
い、というＳｉＣ電子デバイスの従来技術における問題
点を解決している。
るオーミック電極構造体は、１０-6Ωｃｍ2台或いはこ
れ以下の実用的なコンタクト抵抗ρｃを達成している。
この結果、ｐ型ＳｉＣに対するオーミック・コンタクト
におけるコンタクト抵抗ρｃが高い、或いは単純化され
た構成で現実のＳｉＣ電子デバイスの製造に適用出来な
い、というＳｉＣ電子デバイスの従来技術における問題
点を解決している。
【０１１７】（第２の実施の形態）図８に示す本発明の
第２の実施の形態に係るオーミック電極構造体の特徴
は、ＳｉＣ基板１に選択的なイオン注入法でｐ型ＳｉＣ
領域３２を構成した点である。即ち、本発明の第２の実
施の形態に係るオーミック電極構造体は、ＳｉＣ基板
１、ＳｉＣ基板１の表面に選択的に形成されたｐ型Ｓｉ
Ｃ領域３２、このｐ型ＳｉＣ領域３２の表面の一部に形
成された加熱反応層８、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域
３２との界面を覆う熱酸化膜３、熱酸化膜３の表面に配
置された上部絶縁膜４、加熱反応層８の上部に配置され
た電極膜７とを少なくとも有する。ｐ型ＳｉＣ領域３２
は、半導体装置、特に半導体電子デバイスの主電極領域
として機能する。
第２の実施の形態に係るオーミック電極構造体の特徴
は、ＳｉＣ基板１に選択的なイオン注入法でｐ型ＳｉＣ
領域３２を構成した点である。即ち、本発明の第２の実
施の形態に係るオーミック電極構造体は、ＳｉＣ基板
１、ＳｉＣ基板１の表面に選択的に形成されたｐ型Ｓｉ
Ｃ領域３２、このｐ型ＳｉＣ領域３２の表面の一部に形
成された加熱反応層８、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域
３２との界面を覆う熱酸化膜３、熱酸化膜３の表面に配
置された上部絶縁膜４、加熱反応層８の上部に配置され
た電極膜７とを少なくとも有する。ｐ型ＳｉＣ領域３２
は、半導体装置、特に半導体電子デバイスの主電極領域
として機能する。
【０１１８】熱酸化膜３と、上部絶縁膜４との積層構造
により、フィールド絶縁膜５を構成している。更に、電
極膜７に電気的に接続するように、フィールド絶縁膜５
の上には、配線導体素片９が形成されている。配線導体
素片９は図８に示すオーミック・コンタクトを他の部位
と結線する配線部材であり、半導体装置の主電極配線と
して機能する。従って、設計にもよるが、配線導体素片
９は所定のボンディングパッドにまで接続される主電極
配線でも良い。この配線導体素片９には、周知のＡｌ、
Ａｌ−Ｓｉ共晶、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ共晶、Ｃｕ、Ｔｉ−
Ｗ合金などが用いられる。
により、フィールド絶縁膜５を構成している。更に、電
極膜７に電気的に接続するように、フィールド絶縁膜５
の上には、配線導体素片９が形成されている。配線導体
素片９は図８に示すオーミック・コンタクトを他の部位
と結線する配線部材であり、半導体装置の主電極配線と
して機能する。従って、設計にもよるが、配線導体素片
９は所定のボンディングパッドにまで接続される主電極
配線でも良い。この配線導体素片９には、周知のＡｌ、
Ａｌ−Ｓｉ共晶、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ共晶、Ｃｕ、Ｔｉ−
Ｗ合金などが用いられる。
【０１１９】加熱反応層８は、ｐ型ＳｉＣ領域３２の表
面の一部から内部に進入すると同時に、ｐ型ＳｉＣ領域
３２の表面から上方に突出して形成されている。熱酸化
膜３は、加熱反応層８が貫通する第１の開口部を有し、
且つＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域３２との界面を覆う
ように、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域３２の表面に接
して配置されている。上部絶縁膜４は、熱酸化膜３とは
組成若しくは密度の異なる絶縁膜であって、第１の開口
部に連続した第２の開口部を有している。図８に示すよ
うに、電極膜７の最上部の位置は、第２の開口部の内部
に存在する。第１及び第２の開口部は共通の開口部６を
構成している。
面の一部から内部に進入すると同時に、ｐ型ＳｉＣ領域
３２の表面から上方に突出して形成されている。熱酸化
膜３は、加熱反応層８が貫通する第１の開口部を有し、
且つＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域３２との界面を覆う
ように、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域３２の表面に接
して配置されている。上部絶縁膜４は、熱酸化膜３とは
組成若しくは密度の異なる絶縁膜であって、第１の開口
部に連続した第２の開口部を有している。図８に示すよ
うに、電極膜７の最上部の位置は、第２の開口部の内部
に存在する。第１及び第２の開口部は共通の開口部６を
構成している。
【０１２０】本発明の第１の実施の形態で定義したよう
に、第２の実施の形態に係るオーミック電極構造体にお
いて、「熱酸化膜３とは組成の異なる絶縁膜」とは、Ｐ
ＳＧ膜、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ或いはＳｉ3Ｎ4膜等の絶縁膜
の意である。また、「熱酸化膜３とは密度の異なる絶縁
膜」とは、熱酸化膜以外の方法、例えば、ＣＶＤ法、ス
パッタリング法、真空蒸着法等で堆積したＳｉＯ2膜等
の絶縁膜が該当する。図８に示すＳｉＣの熱酸化膜３
は、Ｓｉ熱酸化膜よりは劣るが、Ｓｉ熱酸化膜に近いＳ
ｉＯ2膜である。熱酸化膜とその他の方法で堆積したＳ
ｉＯ2膜とでは密度が違うので断面を高分解能ＳＥＭ観
察すると境界が見える。また、ＳｉＣの熱酸化膜３と上
部絶縁膜４とは、絶縁破壊電界強度、ＢＨＦ溶液に対す
るエッチング速度、赤外線吸収スペクトルやラマン分光
スペクトルを測定すれば、明瞭に識別可能である。
に、第２の実施の形態に係るオーミック電極構造体にお
いて、「熱酸化膜３とは組成の異なる絶縁膜」とは、Ｐ
ＳＧ膜、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ或いはＳｉ3Ｎ4膜等の絶縁膜
の意である。また、「熱酸化膜３とは密度の異なる絶縁
膜」とは、熱酸化膜以外の方法、例えば、ＣＶＤ法、ス
パッタリング法、真空蒸着法等で堆積したＳｉＯ2膜等
の絶縁膜が該当する。図８に示すＳｉＣの熱酸化膜３
は、Ｓｉ熱酸化膜よりは劣るが、Ｓｉ熱酸化膜に近いＳ
ｉＯ2膜である。熱酸化膜とその他の方法で堆積したＳ
ｉＯ2膜とでは密度が違うので断面を高分解能ＳＥＭ観
察すると境界が見える。また、ＳｉＣの熱酸化膜３と上
部絶縁膜４とは、絶縁破壊電界強度、ＢＨＦ溶液に対す
るエッチング速度、赤外線吸収スペクトルやラマン分光
スペクトルを測定すれば、明瞭に識別可能である。
【０１２１】熱酸化膜３の厚さは２〜５０ｎｍであるこ
とが望ましい。特に、５〜２０ｎｍの範囲の熱酸化膜３
の厚さが望ましい。第１の実施の形態で説明したように
熱酸化膜３の厚さが、５ｎｍより薄い場合は表面研磨や
イオン注入法で生じたＳｉＣ基板１表面の損傷領域を除
去する効果ならびに表面の異物を除去する効果が乏しく
なる。一方、熱酸化膜３の厚さが、５０ｎｍより厚い場
合は過度な熱酸化によりＳｉＣ基板１表面が次第に荒
れ、表面モホロジーが低下するからである。
とが望ましい。特に、５〜２０ｎｍの範囲の熱酸化膜３
の厚さが望ましい。第１の実施の形態で説明したように
熱酸化膜３の厚さが、５ｎｍより薄い場合は表面研磨や
イオン注入法で生じたＳｉＣ基板１表面の損傷領域を除
去する効果ならびに表面の異物を除去する効果が乏しく
なる。一方、熱酸化膜３の厚さが、５０ｎｍより厚い場
合は過度な熱酸化によりＳｉＣ基板１表面が次第に荒
れ、表面モホロジーが低下するからである。
【０１２２】熱酸化膜３の厚さと上部絶縁膜４の厚さと
を合計したフィールド絶縁膜５の総厚は、１００ｎｍ〜
３μｍであることが望ましい。特に、３００ｎｍ以上で
あることが望ましい。また、高耐圧の電力用半導体装置
であれば、８００ｎｍ以上にすれば良い。但し、フィー
ルド絶縁膜５があまり厚くなると、クラック等が発生す
るので、３μｍ以上は好ましくない。
を合計したフィールド絶縁膜５の総厚は、１００ｎｍ〜
３μｍであることが望ましい。特に、３００ｎｍ以上で
あることが望ましい。また、高耐圧の電力用半導体装置
であれば、８００ｎｍ以上にすれば良い。但し、フィー
ルド絶縁膜５があまり厚くなると、クラック等が発生す
るので、３μｍ以上は好ましくない。
【０１２３】図８に示すようなＳｉＣの熱酸化膜以外の
種々のＳｉＯ2膜等の上部絶縁膜４を、ＳｉＣの熱酸化
膜３の上部に形成した積層構造を採用すれば、半導体装
置の仕様として要求される耐圧や表面の安定性を確保し
つつ、ＳｉＣの表面モホロジーを良好に維持出来る。
種々のＳｉＯ2膜等の上部絶縁膜４を、ＳｉＣの熱酸化
膜３の上部に形成した積層構造を採用すれば、半導体装
置の仕様として要求される耐圧や表面の安定性を確保し
つつ、ＳｉＣの表面モホロジーを良好に維持出来る。
【０１２４】図８に示す電極膜７は、上部絶縁膜４の第
２の開口部において、加熱反応層８の上部に配置された
Ａｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属から構成され
ている。第１の実施の形態で説明したように、この「Ａ
ｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属からなる電極膜
７」は、下部のＴｉ−Ｓｉ合金膜と上部のＴｉ膜とから
なる積層膜、下部のＡｌ−Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ膜と
からなる積層膜、及び下部のＡｌ−Ｔｉ−Ｓｉ合金膜と
上部のＡｌ−Ｔｉ合金膜とからなる積層膜のいずれかで
あることが好ましい。また、熱反応層８は、金属の炭化
物と金属シリコンとを含む固溶体であることが好まし
い。この金属の炭化物と金属シリコンとを含む固溶体か
らなる加熱反応層８が、金属／半導体接合におけるショ
ットキー障壁を極めて低くし、且つ、界面のモホロジー
を良好にし、結果として、加熱反応層８を均一に生成出
来ると判断される。Ｔｉ／Ａｌ積層膜或いはＡｌ／Ｔｉ
積層膜の一要素のＡｌ膜はＳｉ半導体電子デバイスの配
線で多用されているＡｌ−Ｓｉ共晶膜等に替えることも
出来る。
２の開口部において、加熱反応層８の上部に配置された
Ａｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属から構成され
ている。第１の実施の形態で説明したように、この「Ａ
ｌ及びＴｉの少なくとも一方を含む金属からなる電極膜
７」は、下部のＴｉ−Ｓｉ合金膜と上部のＴｉ膜とから
なる積層膜、下部のＡｌ−Ｓｉ合金膜と上部のＡｌ膜と
からなる積層膜、及び下部のＡｌ−Ｔｉ−Ｓｉ合金膜と
上部のＡｌ−Ｔｉ合金膜とからなる積層膜のいずれかで
あることが好ましい。また、熱反応層８は、金属の炭化
物と金属シリコンとを含む固溶体であることが好まし
い。この金属の炭化物と金属シリコンとを含む固溶体か
らなる加熱反応層８が、金属／半導体接合におけるショ
ットキー障壁を極めて低くし、且つ、界面のモホロジー
を良好にし、結果として、加熱反応層８を均一に生成出
来ると判断される。Ｔｉ／Ａｌ積層膜或いはＡｌ／Ｔｉ
積層膜の一要素のＡｌ膜はＳｉ半導体電子デバイスの配
線で多用されているＡｌ−Ｓｉ共晶膜等に替えることも
出来る。
【０１２５】図８に示すように、ＳｉＣ基板１の表面
に、高い表面キャリア（ホール）密度を有するｐ型Ｓｉ
Ｃ領域３２が形成されている。イオン注入法は、第１の
実施の形態に係るエピタキシャルｐ型ＳｉＣ領域２の場
合よりも高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域３２が形成出来
るのが利点である。ｐ型ＳｉＣ領域３２の表面キャリア
密度（表面正孔密度）は少なくとも１×１０17／ｃｍ3
以上、好ましくは１×１０18／ｃｍ3以上であることが
望ましい。
に、高い表面キャリア（ホール）密度を有するｐ型Ｓｉ
Ｃ領域３２が形成されている。イオン注入法は、第１の
実施の形態に係るエピタキシャルｐ型ＳｉＣ領域２の場
合よりも高不純物密度のｐ型ＳｉＣ領域３２が形成出来
るのが利点である。ｐ型ＳｉＣ領域３２の表面キャリア
密度（表面正孔密度）は少なくとも１×１０17／ｃｍ3
以上、好ましくは１×１０18／ｃｍ3以上であることが
望ましい。
【０１２６】ＳｉＣ基板１の導電型や不純物密度は、本
発明の第２の実施の形態に係るオーミック電極構造体を
利用する半導体装置の設計仕様によって異なる。更に、
ＳｉＣ基板１の表面に、ｐ型ＳｉＣ領域３２よりも平面
面積の大きく、拡散深さの深い他の半導体領域をウェル
形状に配置し、その内部の表面にｐ型ＳｉＣ領域３２を
形成しても良い。例えば、ｐｎｐ型バイポーラトランジ
スタであれば、コレクタ領域となるｐ型ＳｉＣ基板１の
表面に、ｎ型ＳｉＣ領域からなるベース領域を形成し、
このベース領域の内部に、エミッタ領域としてのｐ型Ｓ
ｉＣ領域３２を形成しても良い。この場合、コレクタ領
域となる低不純物密度のｐ型ＳｉＣ基板１の代わりに真
性半導体（ｉ型）のＳｉＣ基板１を用い、ｉ型ＳｉＣ基
板１の裏面（若しくは表面の一部）に高不純物密度のｐ
型ＳｉＣ領域からなるコレクタ領域を形成しても良い。
発明の第２の実施の形態に係るオーミック電極構造体を
利用する半導体装置の設計仕様によって異なる。更に、
ＳｉＣ基板１の表面に、ｐ型ＳｉＣ領域３２よりも平面
面積の大きく、拡散深さの深い他の半導体領域をウェル
形状に配置し、その内部の表面にｐ型ＳｉＣ領域３２を
形成しても良い。例えば、ｐｎｐ型バイポーラトランジ
スタであれば、コレクタ領域となるｐ型ＳｉＣ基板１の
表面に、ｎ型ＳｉＣ領域からなるベース領域を形成し、
このベース領域の内部に、エミッタ領域としてのｐ型Ｓ
ｉＣ領域３２を形成しても良い。この場合、コレクタ領
域となる低不純物密度のｐ型ＳｉＣ基板１の代わりに真
性半導体（ｉ型）のＳｉＣ基板１を用い、ｉ型ＳｉＣ基
板１の裏面（若しくは表面の一部）に高不純物密度のｐ
型ＳｉＣ領域からなるコレクタ領域を形成しても良い。
【０１２７】ＧＴＯサイリスタ等のサイリスタであれ
ば、ｐベース領域となるｐ型ＳｉＣ基板１の表面に、ｎ
型ＳｉＣ領域からなるｎベース領域を形成し、このｎベ
ース領域の内部に、アノード領域としてのｐ型ＳｉＣ領
域３２を形成可能である。この場合、ｐベース領域とな
るｐ型ＳｉＣ基板１の裏面には、カソード領域としての
ｎ型ＳｉＣ領域が形成される。一方、ｎチャネルの接合
型ＦＥＴや接合型ＳＩＴでは、チャネル領域として機能
するｎ型ＳｉＣ基板１の表面に、ソース領域としてのｐ
型ＳｉＣ領域３２を形成可能である。また、ｎチャネル
のＳＩサイリスタでは、チャネル領域として機能するｎ
型ＳｉＣ基板１の表面に、アノード領域としてのｐ型Ｓ
ｉＣ領域３２を形成可能である。
ば、ｐベース領域となるｐ型ＳｉＣ基板１の表面に、ｎ
型ＳｉＣ領域からなるｎベース領域を形成し、このｎベ
ース領域の内部に、アノード領域としてのｐ型ＳｉＣ領
域３２を形成可能である。この場合、ｐベース領域とな
るｐ型ＳｉＣ基板１の裏面には、カソード領域としての
ｎ型ＳｉＣ領域が形成される。一方、ｎチャネルの接合
型ＦＥＴや接合型ＳＩＴでは、チャネル領域として機能
するｎ型ＳｉＣ基板１の表面に、ソース領域としてのｐ
型ＳｉＣ領域３２を形成可能である。また、ｎチャネル
のＳＩサイリスタでは、チャネル領域として機能するｎ
型ＳｉＣ基板１の表面に、アノード領域としてのｐ型Ｓ
ｉＣ領域３２を形成可能である。
【０１２８】ｐチャネルのパワーＩＧＴでは、ドリフト
領域として機能するｐ型ＳｉＣ基板１の表面に、ドレイ
ン領域としてのｐ型ＳｉＣ領域３２を形成可能である。
この場合、ソース領域としてのｐ型ＳｉＣ領域３２が、
ｐ型ＳｉＣ基板１の表面に形成されたｎボディ領域に形
成される。ｎチャネルのＩＧＢＴでは、ドリフト領域と
して機能するｎ型ＳｉＣ基板（或いはν型ＳｉＣ基板）
１の表面に、コレクタ領域としての高不純物密度のｐ型
ＳｉＣ領域３２を形成可能である。この場合、エミッタ
領域としての他のｎ型ＳｉＣ領域が、ｎ型（或いはν
型）ＳｉＣ基板１の表面に形成されたｐボディ領域に形
成される。本発明の第２の実施の形態に係るオーミック
電極構造体は、これら種々の半導体電子デバイスの主電
極領域として機能するｐ型ＳｉＣ領域３２に適用可能で
ある。
領域として機能するｐ型ＳｉＣ基板１の表面に、ドレイ
ン領域としてのｐ型ＳｉＣ領域３２を形成可能である。
この場合、ソース領域としてのｐ型ＳｉＣ領域３２が、
ｐ型ＳｉＣ基板１の表面に形成されたｎボディ領域に形
成される。ｎチャネルのＩＧＢＴでは、ドリフト領域と
して機能するｎ型ＳｉＣ基板（或いはν型ＳｉＣ基板）
１の表面に、コレクタ領域としての高不純物密度のｐ型
ＳｉＣ領域３２を形成可能である。この場合、エミッタ
領域としての他のｎ型ＳｉＣ領域が、ｎ型（或いはν
型）ＳｉＣ基板１の表面に形成されたｐボディ領域に形
成される。本発明の第２の実施の形態に係るオーミック
電極構造体は、これら種々の半導体電子デバイスの主電
極領域として機能するｐ型ＳｉＣ領域３２に適用可能で
ある。
【０１２９】次に、図９〜図１１に示す工程断面図（そ
の１〜その３）を参照しながら本発明の第２の実施の形
態に係るオーミック電極構造体の製造工程を説明する。
の１〜その３）を参照しながら本発明の第２の実施の形
態に係るオーミック電極構造体の製造工程を説明する。
【０１３０】（イ）先ず、厚さ約１．５μｍのＳｉＯ2
膜３３を、ＣＶＤ法で４Ｈ−ＳｉＣ基板１の表面全面に
堆積し、その上にフォトレジスト３４をスピンコートす
る。そして、図９（ａ）に示すように、ｐ型ＳｉＣ領域
形成予定領域の上に堆積したＳｉＯ2膜３３を周知のフ
ォトリソグラフィ法とウェット・エッチング技術で選択
的に除去し、イオン注入マスク膜３３を形成する。
膜３３を、ＣＶＤ法で４Ｈ−ＳｉＣ基板１の表面全面に
堆積し、その上にフォトレジスト３４をスピンコートす
る。そして、図９（ａ）に示すように、ｐ型ＳｉＣ領域
形成予定領域の上に堆積したＳｉＯ2膜３３を周知のフ
ォトリソグラフィ法とウェット・エッチング技術で選択
的に除去し、イオン注入マスク膜３３を形成する。
【０１３１】（ロ）そして、図９（ｂ）に示すように、
イオン注入マスク膜３３の上に、再びＣＶＤ法で薄いＳ
ｉＯ2膜からなるイオン注入スルー膜３５を全面に堆積
する。イオン注入スルー膜３５は、後述のイオン注入時
の射影飛程（深さ）Ｒｐを調節するための膜である。イ
オン注入スルー膜３５を堆積した後、ＳｉＣ基板１全面
に２７Ａｌ＋や１１Ｂ＋（ホウ素）などのｐ型不純物イ
オンを、少なくともＳｉＣ基板１の表面の不純物密度が
１×１０20／ｃｍ3以上になり、且つ、ＳｉＣ基板１の
結晶性を損なわないようにイオン注入する。ｐ型不純物
イオンとしての ２７Ａｌ＋を、ＳｉＣ基板１にイオン注
入する場合の条件の一例を示すと、７５０℃に加熱した
ＳｉＣ基板１に、次のようにドーズ量Φ／加速エネルギ
ーＥＡＣを変えながら多段注入する： 第１イオン注入Φ＝０．９×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝３
０ＫｅＶ； 第２イオン注入Φ＝５１．２×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝
６０ＫｅＶ； 第３イオン注入Φ＝１．５×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝１
００ＫｅＶ； 第４イオン注入Φ＝２．４×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝１
５０ＫｅＶ； 第５イオン注入Φ＝３．０×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝１
９０ＫｅＶ。
イオン注入マスク膜３３の上に、再びＣＶＤ法で薄いＳ
ｉＯ2膜からなるイオン注入スルー膜３５を全面に堆積
する。イオン注入スルー膜３５は、後述のイオン注入時
の射影飛程（深さ）Ｒｐを調節するための膜である。イ
オン注入スルー膜３５を堆積した後、ＳｉＣ基板１全面
に２７Ａｌ＋や１１Ｂ＋（ホウ素）などのｐ型不純物イ
オンを、少なくともＳｉＣ基板１の表面の不純物密度が
１×１０20／ｃｍ3以上になり、且つ、ＳｉＣ基板１の
結晶性を損なわないようにイオン注入する。ｐ型不純物
イオンとしての ２７Ａｌ＋を、ＳｉＣ基板１にイオン注
入する場合の条件の一例を示すと、７５０℃に加熱した
ＳｉＣ基板１に、次のようにドーズ量Φ／加速エネルギ
ーＥＡＣを変えながら多段注入する： 第１イオン注入Φ＝０．９×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝３
０ＫｅＶ； 第２イオン注入Φ＝５１．２×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝
６０ＫｅＶ； 第３イオン注入Φ＝１．５×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝１
００ＫｅＶ； 第４イオン注入Φ＝２．４×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝１
５０ＫｅＶ； 第５イオン注入Φ＝３．０×１０15ｃｍ-2／ＥＡＣ＝１
９０ＫｅＶ。
【０１３２】（ハ）５段の多段イオン注入が終了したと
ころで、イオン注入マスク膜３３とイオン注入スルー膜
３５をフッ酸（ＨＦ）で全面除去する。そして、常圧Ａ
ｒ雰囲気で１７００℃１分の急速加熱処理を行うと、イ
オン注入された２７Ａｌ＋が活性化されて、図９（ｃ）
に示すように、高不純物密度を有するｐ型ＳｉＣ領域３
２が選択的に形成される。
ころで、イオン注入マスク膜３３とイオン注入スルー膜
３５をフッ酸（ＨＦ）で全面除去する。そして、常圧Ａ
ｒ雰囲気で１７００℃１分の急速加熱処理を行うと、イ
オン注入された２７Ａｌ＋が活性化されて、図９（ｃ）
に示すように、高不純物密度を有するｐ型ＳｉＣ領域３
２が選択的に形成される。
【０１３３】（ニ）ここから後の工程は、第１の実施の
形態の製造工程で説明した図３（ｃ）以下の工程とほぼ
同様である。即ち、ＲＣＡ洗浄法等のＳｉＣ基板１洗浄
法を用いて、ＳｉＣ基板１を十分清浄化する。そして、
図１０（ｄ）に示すように、十分清浄化されたＳｉＣ基
板１の表面を、乾燥酸素雰囲気で熱酸化し、表面に、厚
さ５〜２０ｎｍの熱酸化膜３を成長する。
形態の製造工程で説明した図３（ｃ）以下の工程とほぼ
同様である。即ち、ＲＣＡ洗浄法等のＳｉＣ基板１洗浄
法を用いて、ＳｉＣ基板１を十分清浄化する。そして、
図１０（ｄ）に示すように、十分清浄化されたＳｉＣ基
板１の表面を、乾燥酸素雰囲気で熱酸化し、表面に、厚
さ５〜２０ｎｍの熱酸化膜３を成長する。
【０１３４】（ホ）次に、図１０（ｅ）に示すように、
熱酸化膜３の上に、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜からなる
上部絶縁膜４を堆積し、２層構造からなるフィールド絶
縁膜５を形成する。
熱酸化膜３の上に、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜からなる
上部絶縁膜４を堆積し、２層構造からなるフィールド絶
縁膜５を形成する。
【０１３５】（ヘ）次にフィールド酸絶縁膜５の表面に
厚さ１〜２μｍのフォトレジスト２２をスピンナーを用
いて塗布する。そして、所定のフォトマスク（レティク
ル）を用い、フォトレジスト２２を選択的に露光し、現
像することによって開口部６に対応する部分のフォトレ
ジスト２２を除去する。続いて、このフォトレジスト２
２のパターンをエッチングマスクとして用い、ＳｉＣ基
板１をＢＨＦ溶液に浸漬しウェット・エッチングするこ
とで、図１０（ｆ）に示すように、フィールド絶縁膜５
に開口部６を形成する。
厚さ１〜２μｍのフォトレジスト２２をスピンナーを用
いて塗布する。そして、所定のフォトマスク（レティク
ル）を用い、フォトレジスト２２を選択的に露光し、現
像することによって開口部６に対応する部分のフォトレ
ジスト２２を除去する。続いて、このフォトレジスト２
２のパターンをエッチングマスクとして用い、ＳｉＣ基
板１をＢＨＦ溶液に浸漬しウェット・エッチングするこ
とで、図１０（ｆ）に示すように、フィールド絶縁膜５
に開口部６を形成する。
【０１３６】（ト）その後、エッチングマスクとしての
フォトレジスト２２を残存した状態で、超純水で完全に
リンスした後、乾燥する。そして、レジストマスク２２
が被着した状態のＳｉＣ基板１を、真空蒸着装置のチャ
ンバー中に据え付け、直ちに真空排気する。そして、真
空蒸着装置のチャンバーをターボ分子ポンプ、クライオ
ポンプ等で、１．３×１０-５Ｐａ未満の圧力まで真空
排気し、図１１（ｇ）に示すように、ＳｉＣ基板１の表
面にＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７を蒸着する。
フォトレジスト２２を残存した状態で、超純水で完全に
リンスした後、乾燥する。そして、レジストマスク２２
が被着した状態のＳｉＣ基板１を、真空蒸着装置のチャ
ンバー中に据え付け、直ちに真空排気する。そして、真
空蒸着装置のチャンバーをターボ分子ポンプ、クライオ
ポンプ等で、１．３×１０-５Ｐａ未満の圧力まで真空
排気し、図１１（ｇ）に示すように、ＳｉＣ基板１の表
面にＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７を蒸着する。
【０１３７】（チ）Ａｌ−Ｔｉ系電極膜１７の真空蒸着
後、ＳｉＣ基板１を真空蒸着装置のチャンバーから取り
出す。続いて、リフトオフ法を用いて、図１１（ｈ）に
示すように、開口部のみにＡｌ−Ｔｉ系電極膜７が選択
的に埋設された基板構造を得る。即ち、フォトレジスト
２２を完全に除去すると、図１１（ｈ）に示すように、
開口部のみにＡｌ−Ｔｉ系電極膜７が選択的に残存す
る。
後、ＳｉＣ基板１を真空蒸着装置のチャンバーから取り
出す。続いて、リフトオフ法を用いて、図１１（ｈ）に
示すように、開口部のみにＡｌ−Ｔｉ系電極膜７が選択
的に埋設された基板構造を得る。即ち、フォトレジスト
２２を完全に除去すると、図１１（ｈ）に示すように、
開口部のみにＡｌ−Ｔｉ系電極膜７が選択的に残存す
る。
【０１３８】（リ）しかる後、ＳｉＣ基板１を７００℃
〜１０５０℃の非酸化性雰囲気で短時間（数分程度）の
熱処理を施すと、図１１（ｉ）に示すように、Ａｌ−Ｔ
ｉ系電極膜とＳｉＣ基板１が相互に反応して、両者の界
面領域に加熱反応層８が生成される。この際、熱処理雰
囲気に含まれる酸素及び水の分圧は少なくとも、１×１
０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度に制御する。この結
果、加熱反応層８とｐ型ＳｉＣ領域３２との間で優れた
オーミック特性が実現される。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜２７
として、Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積層
膜においては、熱処理前の下層のＡｌ層が熱処理により
加熱反応層８となる。このとき、熱処理前のＴｉ層は、
下部にＴｉ−Ｓｉ合金膜が生成され、このＴｉ−Ｓｉ合
金膜と上部の未反応のＴｉ膜との積層膜からなる電極膜
７が加熱反応層８の上に生成される。Ａｌ−Ｔｉ系電極
膜２７として、Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ／Ａ
ｌ積層膜においては、熱処理前のＴｉ層が熱処理により
加熱反応層８となり、熱処理前のＡｌ層は、下部にＡｌ
−Ｓｉ合金膜が生成され、上部に未反応のＡｌ膜が残留
するので、Ａｌ−Ｓｉ／Ａｌ層からなる電極膜７が加熱
反応層８の上に生成される。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜２７と
してＡｌ−Ｔｉ合金膜を用いた場合には、熱処理前の下
部のＡｌ−Ｔｉ合金膜が熱処理により加熱反応層８とな
り、熱処理前の最上部には未反応のＡｌ−Ｔｉ合金膜が
残る。また、加熱反応層８との境界部には、Ａｌ−Ｔｉ
−Ｓｉ合金膜が生成されるので、Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ／Ａ
ｌ−Ｔｉ層からなる電極膜７が加熱反応層８の上に生成
される。熱反応層８としては、金属の炭化物と金属シリ
コンとを含む固溶体が形成される。加熱反応層８の形成
後に、第１の実施の形態で説明した図５（ｉ）と同様
に、ＳｉＣ基板１１全面にＡｌ等の導体膜１９を蒸着す
る。そして、フォトリソグラフィ法とＲＩＥ等のエッチ
ング技術でパターニングして、図８に示すような配線導
体素片９を形成すれば、本発明の第２の実施の形態に係
るオーミック電極構造体が完成する。
〜１０５０℃の非酸化性雰囲気で短時間（数分程度）の
熱処理を施すと、図１１（ｉ）に示すように、Ａｌ−Ｔ
ｉ系電極膜とＳｉＣ基板１が相互に反応して、両者の界
面領域に加熱反応層８が生成される。この際、熱処理雰
囲気に含まれる酸素及び水の分圧は少なくとも、１×１
０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度に制御する。この結
果、加熱反応層８とｐ型ＳｉＣ領域３２との間で優れた
オーミック特性が実現される。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜２７
として、Ａｌ層の上にＴｉ層を堆積したＡｌ／Ｔｉ積層
膜においては、熱処理前の下層のＡｌ層が熱処理により
加熱反応層８となる。このとき、熱処理前のＴｉ層は、
下部にＴｉ−Ｓｉ合金膜が生成され、このＴｉ−Ｓｉ合
金膜と上部の未反応のＴｉ膜との積層膜からなる電極膜
７が加熱反応層８の上に生成される。Ａｌ−Ｔｉ系電極
膜２７として、Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴｉ／Ａ
ｌ積層膜においては、熱処理前のＴｉ層が熱処理により
加熱反応層８となり、熱処理前のＡｌ層は、下部にＡｌ
−Ｓｉ合金膜が生成され、上部に未反応のＡｌ膜が残留
するので、Ａｌ−Ｓｉ／Ａｌ層からなる電極膜７が加熱
反応層８の上に生成される。Ａｌ−Ｔｉ系電極膜２７と
してＡｌ−Ｔｉ合金膜を用いた場合には、熱処理前の下
部のＡｌ−Ｔｉ合金膜が熱処理により加熱反応層８とな
り、熱処理前の最上部には未反応のＡｌ−Ｔｉ合金膜が
残る。また、加熱反応層８との境界部には、Ａｌ−Ｔｉ
−Ｓｉ合金膜が生成されるので、Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ／Ａ
ｌ−Ｔｉ層からなる電極膜７が加熱反応層８の上に生成
される。熱反応層８としては、金属の炭化物と金属シリ
コンとを含む固溶体が形成される。加熱反応層８の形成
後に、第１の実施の形態で説明した図５（ｉ）と同様
に、ＳｉＣ基板１１全面にＡｌ等の導体膜１９を蒸着す
る。そして、フォトリソグラフィ法とＲＩＥ等のエッチ
ング技術でパターニングして、図８に示すような配線導
体素片９を形成すれば、本発明の第２の実施の形態に係
るオーミック電極構造体が完成する。
【０１３９】本発明の第２の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体の効果を精密に評価するために、第１の実
施の形態と同様なリニアＴＬＭコンタクト群を作製し
た。評価した試料の構成は次の通りである。ｐ型ＳｉＣ
領域３２（＝イオン注入層）の不純物Ａｌのドーピング
密度は加熱反応層８と接する付近で３×１０20／ｃｍ3
である。他の条件は、第１の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体と同じである。即ち、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜
７はＴｉ（５０ｎｍ厚）／Ａｌ（３００ｎｍ厚）積層膜
とし、フィールド絶縁膜５の熱酸化膜３は１１００℃ド
ライ酸化膜（１０ｎｍ厚）、上部絶縁膜４は常圧ＣＶＤ
で成膜したＳｉＯ2膜（４００ｎｍ厚）である。加熱反
応層８を形成するための熱処理温度及び熱処理時間、熱
処理雰囲気はそれぞれ１０００℃、５分、純Ａｒ雰囲気
であった。
ク電極構造体の効果を精密に評価するために、第１の実
施の形態と同様なリニアＴＬＭコンタクト群を作製し
た。評価した試料の構成は次の通りである。ｐ型ＳｉＣ
領域３２（＝イオン注入層）の不純物Ａｌのドーピング
密度は加熱反応層８と接する付近で３×１０20／ｃｍ3
である。他の条件は、第１の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体と同じである。即ち、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜
７はＴｉ（５０ｎｍ厚）／Ａｌ（３００ｎｍ厚）積層膜
とし、フィールド絶縁膜５の熱酸化膜３は１１００℃ド
ライ酸化膜（１０ｎｍ厚）、上部絶縁膜４は常圧ＣＶＤ
で成膜したＳｉＯ2膜（４００ｎｍ厚）である。加熱反
応層８を形成するための熱処理温度及び熱処理時間、熱
処理雰囲気はそれぞれ１０００℃、５分、純Ａｒ雰囲気
であった。
【０１４０】ＴＬＭ法により得られたコンタクト抵抗ρ
ｃはρｃ＝４．３×１０-7Ωｃｍ2であった。第１の実
施の形態より低い値が得られたのは、高ドーズ量のイオ
ン注入と効果的な活性化アニールで、高不純物密度が得
られたためと考えられる。つまり、高不純物密度ｐ型Ｓ
ｉＣ領域３２の存在により、加熱反応層８とｐ型ＳｉＣ
領域３２界面のショットキー障壁がより薄くなったため
と考えられる。他の条件を同じにして、このＴｉ／Ａｌ
積層電極膜の替わりに、Ａｌ−Ｔｉ合金膜（４００ｎｍ
厚、Ｔｉ：１０％含有）でｐ型オーミック・コンタクト
を形成するとＴｉ／Ａｌ積層電極膜より数倍高いもの
の、従来技術に比べれば低いρｃ＝１．２×１０-6Ωｃ
ｍ2が得られる。
ｃはρｃ＝４．３×１０-7Ωｃｍ2であった。第１の実
施の形態より低い値が得られたのは、高ドーズ量のイオ
ン注入と効果的な活性化アニールで、高不純物密度が得
られたためと考えられる。つまり、高不純物密度ｐ型Ｓ
ｉＣ領域３２の存在により、加熱反応層８とｐ型ＳｉＣ
領域３２界面のショットキー障壁がより薄くなったため
と考えられる。他の条件を同じにして、このＴｉ／Ａｌ
積層電極膜の替わりに、Ａｌ−Ｔｉ合金膜（４００ｎｍ
厚、Ｔｉ：１０％含有）でｐ型オーミック・コンタクト
を形成するとＴｉ／Ａｌ積層電極膜より数倍高いもの
の、従来技術に比べれば低いρｃ＝１．２×１０-6Ωｃ
ｍ2が得られる。
【０１４１】このように本発明の第２の実施の形態に係
るオーミック電極構造体によれば、１０-6Ωｃｍ2台或
いはこれ以下の実用的なコンタクト抵抗ρｃを達成出来
る。この結果、実際のデバイス構造に採用可能な微細な
開口部（コンタクト・ウインドウ）の内部において、低
いコンタクト抵抗ρｃを得ることが出来、単純化された
構成で、高性能なＳｉＣ電子デバイスを簡単に製造出来
る。
るオーミック電極構造体によれば、１０-6Ωｃｍ2台或
いはこれ以下の実用的なコンタクト抵抗ρｃを達成出来
る。この結果、実際のデバイス構造に採用可能な微細な
開口部（コンタクト・ウインドウ）の内部において、低
いコンタクト抵抗ρｃを得ることが出来、単純化された
構成で、高性能なＳｉＣ電子デバイスを簡単に製造出来
る。
【０１４２】（第３の実施の形態）図１２に示す本発明
の第３の実施の形態に係るオーミック電極構造体は、電
極膜４７の平面寸法が開口部より大きく、フィールド絶
縁膜５に重畳するように配設している点が、第１及び第
２の実施の形態に係るオーミック電極構造体とは異な
る。
の第３の実施の形態に係るオーミック電極構造体は、電
極膜４７の平面寸法が開口部より大きく、フィールド絶
縁膜５に重畳するように配設している点が、第１及び第
２の実施の形態に係るオーミック電極構造体とは異な
る。
【０１４３】ｐ型ＳｉＣ領域３２は第１の実施の形態の
ような高不純物密度のｐ型エピタキシャル成長層からな
るＳｉＣ領域で構成してもいいし、第２の実施の形態の
ような選択イオン注入領域で構成しても良い。ここでは
イオン注入法で形成する例で説明する。第１及び第２の
実施の形態と同様に、ｐ型ＳｉＣ領域３２は、半導体装
置、特に半導体電子デバイスの主電極領域として機能す
る。
ような高不純物密度のｐ型エピタキシャル成長層からな
るＳｉＣ領域で構成してもいいし、第２の実施の形態の
ような選択イオン注入領域で構成しても良い。ここでは
イオン注入法で形成する例で説明する。第１及び第２の
実施の形態と同様に、ｐ型ＳｉＣ領域３２は、半導体装
置、特に半導体電子デバイスの主電極領域として機能す
る。
【０１４４】図１２に示すように、本発明の第３の実施
の形態に係るオーミック電極構造体は、ＳｉＣ基板１、
ＳｉＣ基板１の表面に選択的に形成されたｐ型ＳｉＣ領
域３２、このｐ型ＳｉＣ領域３２の表面の一部に形成さ
れた加熱反応層８、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域３２
との界面を覆う熱酸化膜３、熱酸化膜３の表面に配置さ
れた上部絶縁膜４、加熱反応層８の上部に配置された電
極膜４７とを少なくとも有する。熱酸化膜３と、上部絶
縁膜４との積層構造により、フィールド絶縁膜５を構成
している。熱酸化膜３は、加熱反応層８が貫通する第１
の開口部を有し、且つＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域３
２との界面を覆うように、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領
域３２の表面に接して配置されている。上部絶縁膜４
は、熱酸化膜３とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜で
あって、第１の開口部に連続した第２の開口部を有して
いる。
の形態に係るオーミック電極構造体は、ＳｉＣ基板１、
ＳｉＣ基板１の表面に選択的に形成されたｐ型ＳｉＣ領
域３２、このｐ型ＳｉＣ領域３２の表面の一部に形成さ
れた加熱反応層８、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域３２
との界面を覆う熱酸化膜３、熱酸化膜３の表面に配置さ
れた上部絶縁膜４、加熱反応層８の上部に配置された電
極膜４７とを少なくとも有する。熱酸化膜３と、上部絶
縁膜４との積層構造により、フィールド絶縁膜５を構成
している。熱酸化膜３は、加熱反応層８が貫通する第１
の開口部を有し、且つＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領域３
２との界面を覆うように、ＳｉＣ基板１とｐ型ＳｉＣ領
域３２の表面に接して配置されている。上部絶縁膜４
は、熱酸化膜３とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜で
あって、第１の開口部に連続した第２の開口部を有して
いる。
【０１４５】加熱反応層８は、ｐ型ＳｉＣ領域３２の表
面の一部から内部に進入すると同時に、ｐ型ＳｉＣ領域
３２の表面から上方に突出して形成されている。そし
て、加熱反応層８の上部に配設された電極膜４７が、第
２の開口部から伸延し、第２の開口部の周辺に位置する
フィールド絶縁膜５の上部に重畳している。つまり、Ａ
電極膜４７は、第２の開口部を完全に封じるように、第
２の開口部よりも大きな平面パターンで形成されてい
る。更に、第２の開口部を完全に封じた電極膜４７に電
気的に接続するように、配線導体素片９が形成されてい
る。配線導体素片９は、半導体装置の主電極配線として
機能する。従って、設計にもよるが、配線導体素片９は
所定のボンディングパッドにまで接続される主電極配線
でも良い。この配線導体素片９は、フィールド絶縁膜５
の上にＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ共晶、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ共晶、
Ｃｕ、Ｔｉ−Ｗ合金等の導電性材料で形成されている。
面の一部から内部に進入すると同時に、ｐ型ＳｉＣ領域
３２の表面から上方に突出して形成されている。そし
て、加熱反応層８の上部に配設された電極膜４７が、第
２の開口部から伸延し、第２の開口部の周辺に位置する
フィールド絶縁膜５の上部に重畳している。つまり、Ａ
電極膜４７は、第２の開口部を完全に封じるように、第
２の開口部よりも大きな平面パターンで形成されてい
る。更に、第２の開口部を完全に封じた電極膜４７に電
気的に接続するように、配線導体素片９が形成されてい
る。配線導体素片９は、半導体装置の主電極配線として
機能する。従って、設計にもよるが、配線導体素片９は
所定のボンディングパッドにまで接続される主電極配線
でも良い。この配線導体素片９は、フィールド絶縁膜５
の上にＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ共晶、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ共晶、
Ｃｕ、Ｔｉ−Ｗ合金等の導電性材料で形成されている。
【０１４６】図１２に示す電極膜４７は、下部のＡｌ−
Ｓｉ合金膜と上部の未反応のＡｌ膜とからなる積層膜で
ある。ＡＥＳ測定によれば、Ｔｉ／Ａｌ積層膜を、１０
００℃で２分間熱処理した場合には、加熱反応層８は、
ＴｉＣと金属シリコンとを含む固溶体であることが推定
出来る。このＴｉＣと金属シリコンとを含む固溶体から
なる加熱反応層８が、金属／半導体接合におけるショッ
トキー障壁を極めて低くし、且つ、界面のモホロジーを
良好にし、結果として、加熱反応層８を均一に生成出来
ると判断される。熱処理前に堆積されるＴｉ／Ａｌ積層
膜の上層のＡｌ膜を、Ｓｉ半導体電子デバイスの配線で
多用されているＡｌ−Ｓｉ共晶膜に替えることも出来
る。この場合は、電極膜４７は、下部のＡｌ−Ｓｉ合金
膜と上部の未反応のＡｌ−Ｓｉ合金膜とからなり、Ｓｉ
の組成に分布を有した合金膜となる。
Ｓｉ合金膜と上部の未反応のＡｌ膜とからなる積層膜で
ある。ＡＥＳ測定によれば、Ｔｉ／Ａｌ積層膜を、１０
００℃で２分間熱処理した場合には、加熱反応層８は、
ＴｉＣと金属シリコンとを含む固溶体であることが推定
出来る。このＴｉＣと金属シリコンとを含む固溶体から
なる加熱反応層８が、金属／半導体接合におけるショッ
トキー障壁を極めて低くし、且つ、界面のモホロジーを
良好にし、結果として、加熱反応層８を均一に生成出来
ると判断される。熱処理前に堆積されるＴｉ／Ａｌ積層
膜の上層のＡｌ膜を、Ｓｉ半導体電子デバイスの配線で
多用されているＡｌ−Ｓｉ共晶膜に替えることも出来
る。この場合は、電極膜４７は、下部のＡｌ−Ｓｉ合金
膜と上部の未反応のＡｌ−Ｓｉ合金膜とからなり、Ｓｉ
の組成に分布を有した合金膜となる。
【０１４７】なお、Ａｌは６６０℃以上の高温にすると
融解し、フィールド絶縁膜５との密着性及び濡れ性が著
しく低下するので、第３の実施の形態において、フィー
ルド絶縁膜５の周縁部に、直接Ａｌ層が接触するＡｌ／
Ｔｉ積層電極は、加熱反応層８形成用の原料となる電極
材料としては適さない。
融解し、フィールド絶縁膜５との密着性及び濡れ性が著
しく低下するので、第３の実施の形態において、フィー
ルド絶縁膜５の周縁部に、直接Ａｌ層が接触するＡｌ／
Ｔｉ積層電極は、加熱反応層８形成用の原料となる電極
材料としては適さない。
【０１４８】本発明の第１の実施の形態で定義したよう
に、第３の実施の形態に係るオーミック電極構造体にお
いて、「熱酸化膜３とは組成の異なる絶縁膜」とは、Ｐ
ＳＧ膜、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ或いはＳｉ3Ｎ4膜等の絶縁膜
の意である。また、「熱酸化膜３とは密度の異なる絶縁
膜」とは、熱酸化膜以外の方法、例えば、ＣＶＤ法、ス
パッタリング法、真空蒸着法等で堆積したＳｉＯ2膜等
の絶縁膜が該当する。熱酸化膜３の厚みは２〜５０ｎｍ
であることが望ましい。特に、５〜２０ｎｍの範囲の熱
酸化膜３の厚みが望ましい。第１の実施の形態で説明し
たように熱酸化膜３の厚みが、５ｎｍより薄い場合は表
面研磨やイオン注入法で生じたＳｉＣ基板１表面の損傷
領域を除去する効果ならびに表面の異物を除去する効果
が乏しくなる。一方、熱酸化膜３の厚みが、５０ｎｍよ
り厚い場合は過度な熱酸化によりＳｉＣ基板１表面が次
第に荒れ、表面モホロジーが低下するからである。熱酸
化膜３の厚みと上部絶縁膜４の厚みとを合計したフィー
ルド絶縁膜５の総厚は、１００ｎｍ〜３μｍであること
が望ましい。特に、３００ｎｍ以上であることが望まし
い。また、高耐圧の電力用半導体装置であれば、８００
ｎｍ以上にすれば良い。但し、フィールド絶縁膜５があ
まり厚くなると、クラック等が発生するので、３μｍ以
上は好ましくない。
に、第３の実施の形態に係るオーミック電極構造体にお
いて、「熱酸化膜３とは組成の異なる絶縁膜」とは、Ｐ
ＳＧ膜、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ或いはＳｉ3Ｎ4膜等の絶縁膜
の意である。また、「熱酸化膜３とは密度の異なる絶縁
膜」とは、熱酸化膜以外の方法、例えば、ＣＶＤ法、ス
パッタリング法、真空蒸着法等で堆積したＳｉＯ2膜等
の絶縁膜が該当する。熱酸化膜３の厚みは２〜５０ｎｍ
であることが望ましい。特に、５〜２０ｎｍの範囲の熱
酸化膜３の厚みが望ましい。第１の実施の形態で説明し
たように熱酸化膜３の厚みが、５ｎｍより薄い場合は表
面研磨やイオン注入法で生じたＳｉＣ基板１表面の損傷
領域を除去する効果ならびに表面の異物を除去する効果
が乏しくなる。一方、熱酸化膜３の厚みが、５０ｎｍよ
り厚い場合は過度な熱酸化によりＳｉＣ基板１表面が次
第に荒れ、表面モホロジーが低下するからである。熱酸
化膜３の厚みと上部絶縁膜４の厚みとを合計したフィー
ルド絶縁膜５の総厚は、１００ｎｍ〜３μｍであること
が望ましい。特に、３００ｎｍ以上であることが望まし
い。また、高耐圧の電力用半導体装置であれば、８００
ｎｍ以上にすれば良い。但し、フィールド絶縁膜５があ
まり厚くなると、クラック等が発生するので、３μｍ以
上は好ましくない。
【０１４９】図１２に示すようなＳｉＣの熱酸化膜以外
の種々のＳｉＯ2膜等の上部絶縁膜４を、ＳｉＣの熱酸
化膜３の上部に形成した積層構造を採用すれば、半導体
装置の仕様として要求される耐圧や表面の安定性を確保
しつつ、ＳｉＣの表面モホロジーを良好に維持出来る。
の種々のＳｉＯ2膜等の上部絶縁膜４を、ＳｉＣの熱酸
化膜３の上部に形成した積層構造を採用すれば、半導体
装置の仕様として要求される耐圧や表面の安定性を確保
しつつ、ＳｉＣの表面モホロジーを良好に維持出来る。
【０１５０】ｐ型ＳｉＣ領域３２の表面正孔密度は、少
なくとも１×１０17／ｃｍ3以上、好ましくは１×１０
18／ｃｍ3以上であることが望ましい。ＳｉＣ基板１の
導電型や不純物密度は第３の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体を利用する半導体装置によって異なる。例
えば、第２の実施の形態に係るオーミック電極構造体の
適用例と同様に、種々の半導体電子デバイスの主電極領
域として機能するｐ型ＳｉＣ領域３２を、その設計に適
合して選ばれた導電型及び不純物密度を有するＳｉＣ基
板１の上に（直接若しくは他の半導体領域を介して）形
成可能である。従って、ＳｉＣ基板１の導電型や不純物
密度は、ここでは規定しない。
なくとも１×１０17／ｃｍ3以上、好ましくは１×１０
18／ｃｍ3以上であることが望ましい。ＳｉＣ基板１の
導電型や不純物密度は第３の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体を利用する半導体装置によって異なる。例
えば、第２の実施の形態に係るオーミック電極構造体の
適用例と同様に、種々の半導体電子デバイスの主電極領
域として機能するｐ型ＳｉＣ領域３２を、その設計に適
合して選ばれた導電型及び不純物密度を有するＳｉＣ基
板１の上に（直接若しくは他の半導体領域を介して）形
成可能である。従って、ＳｉＣ基板１の導電型や不純物
密度は、ここでは規定しない。
【０１５１】次に図１３及び図１４に示す工程断面図
（その１及びその２）を参照しながら本発明の第３の実
施の形態に係るオーミック電極構造体の製造工程を説明
する。
（その１及びその２）を参照しながら本発明の第３の実
施の形態に係るオーミック電極構造体の製造工程を説明
する。
【０１５２】（イ）第２の実施の形態で説明した方法と
全く同様に、フォトリソグラフィ法及びイオン注入法等
を用いて、ｐ型ＳｉＣ領域３２を、４Ｈ−ＳｉＣ基板１
の表面に選択的に形成する。即ち、ＳｉＣ基板１の表面
に、Ａｌイオン又はＢイオンなどのｐ型不純物イオンを
注入して、熱処理により活性化し、ｐ型ＳｉＣ領域３２
を形成する。そして、第２の実施の形態の製造工程で説
明した図１０（ｄ）以下の工程とほぼ同様に、十分清浄
化されたＳｉＣ基板１の表面を、乾燥酸素雰囲気で熱酸
化し、表面に熱酸化膜３を成長する。次に、図１３
（ａ）に示すように、熱酸化膜３の上に、常圧ＣＶＤ法
でＳｉＯ2膜からなる上部絶縁膜４を堆積し、２層構造
からなるフィールド絶縁膜５を形成する。
全く同様に、フォトリソグラフィ法及びイオン注入法等
を用いて、ｐ型ＳｉＣ領域３２を、４Ｈ−ＳｉＣ基板１
の表面に選択的に形成する。即ち、ＳｉＣ基板１の表面
に、Ａｌイオン又はＢイオンなどのｐ型不純物イオンを
注入して、熱処理により活性化し、ｐ型ＳｉＣ領域３２
を形成する。そして、第２の実施の形態の製造工程で説
明した図１０（ｄ）以下の工程とほぼ同様に、十分清浄
化されたＳｉＣ基板１の表面を、乾燥酸素雰囲気で熱酸
化し、表面に熱酸化膜３を成長する。次に、図１３
（ａ）に示すように、熱酸化膜３の上に、常圧ＣＶＤ法
でＳｉＯ2膜からなる上部絶縁膜４を堆積し、２層構造
からなるフィールド絶縁膜５を形成する。
【０１５３】（ロ）次にフィールド酸絶縁膜５の表面に
厚さ１〜２μｍのフォトレジスト２２をスピンナーを用
いて塗布する。そして、所定のフォトマスク（レティク
ル）を用い、フォトレジスト２２を選択的に露光し、現
像することによって開口部６に対応する部分のフォトレ
ジスト２２を除去する。続いて、このフォトレジスト２
２のパターンをエッチングマスクとして用い、ＳｉＣ基
板１をＢＨＦ溶液に浸漬しウェット・エッチングするこ
とで、図１３（ｂ）に示すように、フィールド絶縁膜５
に開口部６を形成する。
厚さ１〜２μｍのフォトレジスト２２をスピンナーを用
いて塗布する。そして、所定のフォトマスク（レティク
ル）を用い、フォトレジスト２２を選択的に露光し、現
像することによって開口部６に対応する部分のフォトレ
ジスト２２を除去する。続いて、このフォトレジスト２
２のパターンをエッチングマスクとして用い、ＳｉＣ基
板１をＢＨＦ溶液に浸漬しウェット・エッチングするこ
とで、図１３（ｂ）に示すように、フィールド絶縁膜５
に開口部６を形成する。
【０１５４】（ハ）その後、アセトン又は専用のフォト
レジスト剥離液を用いてエッチングに使用したフォトレ
ジスト２２を剥離する。続いて、ＳｉＣ基板１をＢＨＦ
溶液に約１０秒浸漬し、フィールド絶縁膜５を僅かにエ
ッチングすることによって、フィールド絶縁膜５に付着
したフォトレジスト２２の残滓を完全に除去する。フィ
ールド絶縁膜５に残ったフォトレジスト２２の残滓は、
フィールド絶縁膜５に重畳するように配設する電極膜４
７（又は１７，５７）のフィールド絶縁膜５に対する付
着力を著しく低下させるので、この工程は欠かせない。
ＢＨＦ溶液を超純水で完全に濯ぎ落とし、乾燥したＳｉ
Ｃ基板１を速やかに、蒸着装置のチャンバーの中に据え
付け、直ちに真空排気する。所定の到達圧力が得られた
ら、開口部６の内部及びフィールド絶縁膜５の表面全面
に、図１３（ｃ）に示すように、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜１
７として、５０ｎｍ厚のＴｉ層、及びこの上の３００ｎ
ｍ厚のＡｌ層からなるＴｉ／Ａｌ積層膜を蒸着する。開
口部６におけるステップカバレージを向上させるため、
第１及び第２の実施の形態とは異なり、斜め蒸着法を採
用することが好ましい。
レジスト剥離液を用いてエッチングに使用したフォトレ
ジスト２２を剥離する。続いて、ＳｉＣ基板１をＢＨＦ
溶液に約１０秒浸漬し、フィールド絶縁膜５を僅かにエ
ッチングすることによって、フィールド絶縁膜５に付着
したフォトレジスト２２の残滓を完全に除去する。フィ
ールド絶縁膜５に残ったフォトレジスト２２の残滓は、
フィールド絶縁膜５に重畳するように配設する電極膜４
７（又は１７，５７）のフィールド絶縁膜５に対する付
着力を著しく低下させるので、この工程は欠かせない。
ＢＨＦ溶液を超純水で完全に濯ぎ落とし、乾燥したＳｉ
Ｃ基板１を速やかに、蒸着装置のチャンバーの中に据え
付け、直ちに真空排気する。所定の到達圧力が得られた
ら、開口部６の内部及びフィールド絶縁膜５の表面全面
に、図１３（ｃ）に示すように、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜１
７として、５０ｎｍ厚のＴｉ層、及びこの上の３００ｎ
ｍ厚のＡｌ層からなるＴｉ／Ａｌ積層膜を蒸着する。開
口部６におけるステップカバレージを向上させるため、
第１及び第２の実施の形態とは異なり、斜め蒸着法を採
用することが好ましい。
【０１５５】（ニ）Ａｌ−Ｔｉ系電極膜１７としてのＴ
ｉ／Ａｌ積層膜の真空蒸着後、ＳｉＣ基板１を真空蒸着
装置のチャンバーから取り出す。続いて、Ａｌ−Ｔｉ系
電極膜（Ｔｉ／Ａｌ積層膜）１７の表面に、厚さ１〜２
μｍのフォトレジスト２３をスピンナーを用いて塗布す
る。そして、所定のフォトマスク（レティクル）を用
い、フォトレジスト２３を選択的に露光し、現像するこ
とによって、図１４（ｄ）に示すように、開口部とその
周縁部のフィールド絶縁膜５の一部の上部にのみ、選択
的にフォトレジスト２３を残存させる。
ｉ／Ａｌ積層膜の真空蒸着後、ＳｉＣ基板１を真空蒸着
装置のチャンバーから取り出す。続いて、Ａｌ−Ｔｉ系
電極膜（Ｔｉ／Ａｌ積層膜）１７の表面に、厚さ１〜２
μｍのフォトレジスト２３をスピンナーを用いて塗布す
る。そして、所定のフォトマスク（レティクル）を用
い、フォトレジスト２３を選択的に露光し、現像するこ
とによって、図１４（ｄ）に示すように、開口部とその
周縁部のフィールド絶縁膜５の一部の上部にのみ、選択
的にフォトレジスト２３を残存させる。
【０１５６】（ホ）続いて、このフォトレジスト２３の
パターンをエッチングマスクとして図１４（ｅ）に示す
ように、開口部とその周縁部のフィールド絶縁膜５の上
部の一部にのみ、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜５７を残して、他
の部分のＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７は除去する。エッチン
グはウェット・エッチングでもドライ・エッチングでも
構わない。ウェット・エッチングのエッチャントとして
燐酸（Ｈ3ＰＯ4）：硝酸（ＨＮＯ3）：酢酸（ＣＨ3ＣＯ
ＯＨ）混合液を用いることが出来る。ドライ・エッチン
グのエッチャント・ガスとしては塩素（Ｃｌ2）：３臭
化ホウ素（ＢＢｒ3）混合ガスを用いることが出来る。
エッチングが終了したら専用のフォトレジスト剥離液に
浸漬させ、濯いで乾燥させる。乾燥後、酸素プラズマ灰
化装置にかけ、続いて、Ａｒスパッタエッチャにかけ、
フォトレジストの灰化で生じたＡｌ−Ｔｉ系電極膜５７
の表面の酸化膜を完全に除去する。
パターンをエッチングマスクとして図１４（ｅ）に示す
ように、開口部とその周縁部のフィールド絶縁膜５の上
部の一部にのみ、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜５７を残して、他
の部分のＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７は除去する。エッチン
グはウェット・エッチングでもドライ・エッチングでも
構わない。ウェット・エッチングのエッチャントとして
燐酸（Ｈ3ＰＯ4）：硝酸（ＨＮＯ3）：酢酸（ＣＨ3ＣＯ
ＯＨ）混合液を用いることが出来る。ドライ・エッチン
グのエッチャント・ガスとしては塩素（Ｃｌ2）：３臭
化ホウ素（ＢＢｒ3）混合ガスを用いることが出来る。
エッチングが終了したら専用のフォトレジスト剥離液に
浸漬させ、濯いで乾燥させる。乾燥後、酸素プラズマ灰
化装置にかけ、続いて、Ａｒスパッタエッチャにかけ、
フォトレジストの灰化で生じたＡｌ−Ｔｉ系電極膜５７
の表面の酸化膜を完全に除去する。
【０１５７】（ヘ）しかる後、ＳｉＣ基板１を７００℃
〜１０５０℃の非酸化性雰囲気で短時間（数分程度）の
熱処理を施すと、図１４（ｆ）に示すように、Ａｌ−Ｔ
ｉ系電極膜５７とｐ型ＳｉＣ領域３２が相互に反応し
て、両者の界面領域に加熱反応層８が生成される。この
際、熱処理雰囲気に含まれる酸素及び水の分圧は少なく
とも、１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度に制御
する。この結果、加熱反応層８とｐ型ＳｉＣ領域３２と
の間で優れたオーミック特性が実現される。Ａｌ−Ｔｉ
系電極膜５７として、Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴ
ｉ／Ａｌ積層膜においては、主に、熱処理前のＴｉ層が
熱処理により加熱反応層８となる。一方、熱処理前のＡ
ｌ層は、下部にＡｌ−Ｓｉ合金膜が生成され、上部に未
反応のＡｌ膜が残留するので、Ａｌ−Ｓｉ／Ａｌ層から
なる電極膜７が加熱反応層８の上に生成される。熱反応
層８としては、金属の炭化物と金属シリコンとを含む固
溶体が形成される。
〜１０５０℃の非酸化性雰囲気で短時間（数分程度）の
熱処理を施すと、図１４（ｆ）に示すように、Ａｌ−Ｔ
ｉ系電極膜５７とｐ型ＳｉＣ領域３２が相互に反応し
て、両者の界面領域に加熱反応層８が生成される。この
際、熱処理雰囲気に含まれる酸素及び水の分圧は少なく
とも、１×１０-３Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａ程度に制御
する。この結果、加熱反応層８とｐ型ＳｉＣ領域３２と
の間で優れたオーミック特性が実現される。Ａｌ−Ｔｉ
系電極膜５７として、Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積したＴ
ｉ／Ａｌ積層膜においては、主に、熱処理前のＴｉ層が
熱処理により加熱反応層８となる。一方、熱処理前のＡ
ｌ層は、下部にＡｌ−Ｓｉ合金膜が生成され、上部に未
反応のＡｌ膜が残留するので、Ａｌ−Ｓｉ／Ａｌ層から
なる電極膜７が加熱反応層８の上に生成される。熱反応
層８としては、金属の炭化物と金属シリコンとを含む固
溶体が形成される。
【０１５８】（ト）最後に、第１及び第２の実施の形と
同様に、ＳｉＣ基板１の全面にＡｌ等の導体膜を蒸着し
て、フォトリソグラフィ法とエッチング法でパターニン
グして配線導体素片９を形成し、図１２に示すｐ型Ｓｉ
Ｃ領域３２に対するオーミック電極構造体が完成する。
なお、配線パターニングのエッチャント（＝エッチング
液或いはエッチングガス）が電極膜４７を侵す時は、配
線導体素片９は必ず電極膜４７を覆うように配設する構
成とする。
同様に、ＳｉＣ基板１の全面にＡｌ等の導体膜を蒸着し
て、フォトリソグラフィ法とエッチング法でパターニン
グして配線導体素片９を形成し、図１２に示すｐ型Ｓｉ
Ｃ領域３２に対するオーミック電極構造体が完成する。
なお、配線パターニングのエッチャント（＝エッチング
液或いはエッチングガス）が電極膜４７を侵す時は、配
線導体素片９は必ず電極膜４７を覆うように配設する構
成とする。
【０１５９】本発明の第３の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体の効果を精密に評価するために、リニアＴ
ＬＭコンタクト群を作製した。ｐ型ＳｉＣ領域３２（＝
イオン注入層）の不純物Ａｌのドーピング密度は加熱反
応層８と接する付近で３×１０20／ｃｍ3である。フィ
ールド絶縁膜５を構成している熱酸化膜３は１１００℃
ドライ酸化膜（１０ｎｍ厚）、上部絶縁膜４は常圧ＣＶ
Ｄで成膜したＳｉＯ2膜（４００ｎｍ厚）である。加熱
反応層８を形成するための熱処理温度及び熱処理時間、
熱処理雰囲気はそれぞれ１０００℃、５分、純Ａｒ雰囲
気であった。
ク電極構造体の効果を精密に評価するために、リニアＴ
ＬＭコンタクト群を作製した。ｐ型ＳｉＣ領域３２（＝
イオン注入層）の不純物Ａｌのドーピング密度は加熱反
応層８と接する付近で３×１０20／ｃｍ3である。フィ
ールド絶縁膜５を構成している熱酸化膜３は１１００℃
ドライ酸化膜（１０ｎｍ厚）、上部絶縁膜４は常圧ＣＶ
Ｄで成膜したＳｉＯ2膜（４００ｎｍ厚）である。加熱
反応層８を形成するための熱処理温度及び熱処理時間、
熱処理雰囲気はそれぞれ１０００℃、５分、純Ａｒ雰囲
気であった。
【０１６０】ＴＬＭ法により得られたコンタクト抵抗ρ
ｃはρｃ＝６．４×１０-7Ωｃｍ2と第２の実施の形態
のＴｉ／Ａｌ積層電極の場合とほぼ同じ値が得られた。
ｃはρｃ＝６．４×１０-7Ωｃｍ2と第２の実施の形態
のＴｉ／Ａｌ積層電極の場合とほぼ同じ値が得られた。
【０１６１】（その他の実施の形態）上記のように、本
発明は第１乃至第３の実施の形態によって記載したが、
この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定す
るものであると理解すべきではない。この開示から当業
者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明
らかとなろう。
発明は第１乃至第３の実施の形態によって記載したが、
この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定す
るものであると理解すべきではない。この開示から当業
者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明
らかとなろう。
【０１６２】上記の第１乃至第３の実施の形態の製造プ
ロセスにおいては、フィールド絶縁膜５の要素である熱
酸化膜３は上部絶縁膜４形成の直前に形成する構成とな
っているが、図１５の工程断面図に示すように、熱酸化
膜の形成を上部絶縁膜４形成の直後にする構成として
も、ほぼ同様な効果が得られる。
ロセスにおいては、フィールド絶縁膜５の要素である熱
酸化膜３は上部絶縁膜４形成の直前に形成する構成とな
っているが、図１５の工程断面図に示すように、熱酸化
膜の形成を上部絶縁膜４形成の直後にする構成として
も、ほぼ同様な効果が得られる。
【０１６３】（イ）例えば、第２の実施の形態で説明し
た方法と全く同様の方法で、ＳｉＣ基板１の表面にｐ型
ＳｉＣ領域３２を形成する。そして、ＲＣＡ洗浄法等の
ＳｉＣ基板１洗浄法を用いて、ＳｉＣ基板１を十分清浄
化する。この後、ＳｉＣ基板１の上に、図１５（ａ）に
示すように、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜等の酸素透過性
絶縁膜４４を堆積する。
た方法と全く同様の方法で、ＳｉＣ基板１の表面にｐ型
ＳｉＣ領域３２を形成する。そして、ＲＣＡ洗浄法等の
ＳｉＣ基板１洗浄法を用いて、ＳｉＣ基板１を十分清浄
化する。この後、ＳｉＣ基板１の上に、図１５（ａ）に
示すように、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜等の酸素透過性
絶縁膜４４を堆積する。
【０１６４】（ロ）酸素透過性絶縁膜４４を堆積後、図
１５（ｂ）に示すように、乾燥酸素雰囲気で熱処理し、
ＳｉＣ基板１の表面を熱酸化し、酸素透過性絶縁膜４４
とＳｉＣ基板１との界面に熱酸化膜３を成長する。第１
の実施の形態と同様に、熱酸化膜３の厚さは５０ｎｍ未
満、好ましくは５〜２０ｎｍが望ましい。この結果、熱
酸化膜３の上に、酸素透過性絶縁膜（ＳｉＯ2膜）４４
からなる上部絶縁膜４が位置し、２層構造からなるフィ
ールド絶縁膜５が形成される。
１５（ｂ）に示すように、乾燥酸素雰囲気で熱処理し、
ＳｉＣ基板１の表面を熱酸化し、酸素透過性絶縁膜４４
とＳｉＣ基板１との界面に熱酸化膜３を成長する。第１
の実施の形態と同様に、熱酸化膜３の厚さは５０ｎｍ未
満、好ましくは５〜２０ｎｍが望ましい。この結果、熱
酸化膜３の上に、酸素透過性絶縁膜（ＳｉＯ2膜）４４
からなる上部絶縁膜４が位置し、２層構造からなるフィ
ールド絶縁膜５が形成される。
【０１６５】（ハ）この後は、第２の実施の形態で説明
した図１０（ｆ）以下に示す方法と全く同様の工程を進
めることが可能である。即ち、図１５（ｃ）に示すよう
に、フィールド酸絶縁膜５の表面に厚さ１〜２μｍのフ
ォトレジスト２２をスピンナーを用いて塗布する。そし
て、所定のフォトマスク（レティクル）を用い、フォト
レジスト２２を選択的に露光し、現像することによって
開口部６に対応する部分のフォトレジスト２２を除去す
る。続いて、このフォトレジスト２２のパターンをエッ
チングマスクとして用い、ウェット・エッチングするこ
とで、図１５（ｃ）に示すように、フィールド絶縁膜５
に開口部６を形成する。この後の説明は、重複するので
省略する。
した図１０（ｆ）以下に示す方法と全く同様の工程を進
めることが可能である。即ち、図１５（ｃ）に示すよう
に、フィールド酸絶縁膜５の表面に厚さ１〜２μｍのフ
ォトレジスト２２をスピンナーを用いて塗布する。そし
て、所定のフォトマスク（レティクル）を用い、フォト
レジスト２２を選択的に露光し、現像することによって
開口部６に対応する部分のフォトレジスト２２を除去す
る。続いて、このフォトレジスト２２のパターンをエッ
チングマスクとして用い、ウェット・エッチングするこ
とで、図１５（ｃ）に示すように、フィールド絶縁膜５
に開口部６を形成する。この後の説明は、重複するので
省略する。
【０１６６】図１５に示す方法を用いても、１０-6Ωｃ
ｍ2台或いはこれ以下の実用的なコンタクト抵抗ρｃを
達成することが可能である。
ｍ2台或いはこれ以下の実用的なコンタクト抵抗ρｃを
達成することが可能である。
【０１６７】更に、図１６及び図１７の工程断面図（そ
の１及びその２）に示すように、熱酸化膜の形成を開口
部形成の直後に実施しても良い。
の１及びその２）に示すように、熱酸化膜の形成を開口
部形成の直後に実施しても良い。
【０１６８】（イ）例えば、第２の実施の形態で説明し
た方法と全く同様の方法で、ＳｉＣ基板１の表面にｐ型
ＳｉＣ領域３２を形成する。そして、ＳｉＣ基板１を十
分清浄化後、ＳｉＣ基板１の上に、図１６（ａ）に示す
ように、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜等の酸素透過性絶縁
膜４４を堆積する。
た方法と全く同様の方法で、ＳｉＣ基板１の表面にｐ型
ＳｉＣ領域３２を形成する。そして、ＳｉＣ基板１を十
分清浄化後、ＳｉＣ基板１の上に、図１６（ａ）に示す
ように、常圧ＣＶＤ法でＳｉＯ2膜等の酸素透過性絶縁
膜４４を堆積する。
【０１６９】（ロ）次に酸素透過性絶縁膜４４の表面に
厚さ１〜２μｍのフォトレジスト２２をスピンナーを用
いて塗布する。そして、所定のフォトマスク（レティク
ル）を用い、フォトレジスト２２を選択的に露光し、現
像することによって開口部６に対応する部分のフォトレ
ジスト２２を除去する。続いて、このフォトレジスト２
２のパターンをエッチングマスクとして用い、酸素透過
性絶縁膜４４をウェット・エッチングすることで、図１
６（ｂ）に示すように、酸素透過性絶縁膜４４に開口部
６を形成する。
厚さ１〜２μｍのフォトレジスト２２をスピンナーを用
いて塗布する。そして、所定のフォトマスク（レティク
ル）を用い、フォトレジスト２２を選択的に露光し、現
像することによって開口部６に対応する部分のフォトレ
ジスト２２を除去する。続いて、このフォトレジスト２
２のパターンをエッチングマスクとして用い、酸素透過
性絶縁膜４４をウェット・エッチングすることで、図１
６（ｂ）に示すように、酸素透過性絶縁膜４４に開口部
６を形成する。
【０１７０】（ハ）開口部６の形成後、アセトン又は専
用のフォトレジスト剥離液を用いて、酸素透過性絶縁膜
４４のエッチングに使用したフォトレジスト２２を剥離
する。続いて、ＳｉＣ基板１をＢＨＦ溶液に約１０秒浸
漬し、酸素透過性絶縁膜４４を僅かにエッチングするこ
とによって、酸素透過性絶縁膜４４に付着したフォトレ
ジスト２２の残滓を完全に除去する。更に、ＲＣＡ洗浄
法等のＳｉＣ基板１洗浄法を用いて、開口部６の内部に
露出したＳｉＣ基板１の表面を十分清浄化する。そし
て、図１６（ｃ）に示すように、乾燥酸素雰囲気で熱酸
化し、開口部６の内部に露出したＳｉＣ基板１の表面、
及び酸素透過性絶縁膜４４とＳｉＣ基板１との界面に熱
酸化膜３を成長する。開口部６の内部に露出したＳｉＣ
基板１の表面の酸化速度は、酸素透過性絶縁膜４４とＳ
ｉＣ基板１との界面における酸化速度よりも速いので、
開口部６の内部に露出したＳｉＣ基板１の表面の方が厚
い熱酸化膜が形成される。酸素透過性絶縁膜４４とＳｉ
Ｃ基板１との界面における熱酸化膜３の厚さは５０ｎｍ
未満、好ましくは５〜２０ｎｍが望ましい。５ｎｍより
薄い場合は表面研磨やイオン注入法で生じたＳｉＣ基板
１表面の損傷領域を除去する効果ならびに表面の異物を
除去する効果が乏しく、５０ｎｍより厚い場合は過度な
熱酸化によりＳｉＣ基板１表面が次第に荒れるからであ
る。
用のフォトレジスト剥離液を用いて、酸素透過性絶縁膜
４４のエッチングに使用したフォトレジスト２２を剥離
する。続いて、ＳｉＣ基板１をＢＨＦ溶液に約１０秒浸
漬し、酸素透過性絶縁膜４４を僅かにエッチングするこ
とによって、酸素透過性絶縁膜４４に付着したフォトレ
ジスト２２の残滓を完全に除去する。更に、ＲＣＡ洗浄
法等のＳｉＣ基板１洗浄法を用いて、開口部６の内部に
露出したＳｉＣ基板１の表面を十分清浄化する。そし
て、図１６（ｃ）に示すように、乾燥酸素雰囲気で熱酸
化し、開口部６の内部に露出したＳｉＣ基板１の表面、
及び酸素透過性絶縁膜４４とＳｉＣ基板１との界面に熱
酸化膜３を成長する。開口部６の内部に露出したＳｉＣ
基板１の表面の酸化速度は、酸素透過性絶縁膜４４とＳ
ｉＣ基板１との界面における酸化速度よりも速いので、
開口部６の内部に露出したＳｉＣ基板１の表面の方が厚
い熱酸化膜が形成される。酸素透過性絶縁膜４４とＳｉ
Ｃ基板１との界面における熱酸化膜３の厚さは５０ｎｍ
未満、好ましくは５〜２０ｎｍが望ましい。５ｎｍより
薄い場合は表面研磨やイオン注入法で生じたＳｉＣ基板
１表面の損傷領域を除去する効果ならびに表面の異物を
除去する効果が乏しく、５０ｎｍより厚い場合は過度な
熱酸化によりＳｉＣ基板１表面が次第に荒れるからであ
る。
【０１７１】（ニ）その後、ＢＨＦ溶液で全面エッチン
グして、図１７（ｄ）に示すように、開口部６の内部に
露出したＳｉＣ基板１の表面の熱酸化膜３を、自己整合
的に除く。
グして、図１７（ｄ）に示すように、開口部６の内部に
露出したＳｉＣ基板１の表面の熱酸化膜３を、自己整合
的に除く。
【０１７２】（ホ）乾燥させたＳｉＣ基板１を速やか
に、蒸着装置のチャンバーの中に据え付け、直ちに真空
排気する。所定の到達圧力が得られたら、開口部６の内
部及びフィールド絶縁膜５の表面全面に、図１７（ｅ）
に示すように、斜め蒸着法でＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７を
蒸着する。
に、蒸着装置のチャンバーの中に据え付け、直ちに真空
排気する。所定の到達圧力が得られたら、開口部６の内
部及びフィールド絶縁膜５の表面全面に、図１７（ｅ）
に示すように、斜め蒸着法でＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７を
蒸着する。
【０１７３】（ヘ）Ａｌ−Ｔｉ系電極膜１７の真空蒸着
後、ＳｉＣ基板１を真空蒸着装置のチャンバーから取り
出す。続いて、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜１７の表面に厚さ１
〜２μｍのフォトレジスト２３をスピンナーを用いて塗
布する。そして、所定のフォトマスク（レティクル）を
用い、フォトレジスト２３を選択的に露光し、現像する
ことによって、開口部とその周縁部のフィールド絶縁膜
５に重畳する一部にのみ、選択的にフォトレジスト２３
を残存させる。続いて、このフォトレジスト２３のパタ
ーンをエッチングマスクとして図１７（ｆ）に示すよう
に、開口部とその周縁部のフィールド絶縁膜５の上部の
一部にのみ、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜５７を残して、他の部
分のＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７は除去する。
後、ＳｉＣ基板１を真空蒸着装置のチャンバーから取り
出す。続いて、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜１７の表面に厚さ１
〜２μｍのフォトレジスト２３をスピンナーを用いて塗
布する。そして、所定のフォトマスク（レティクル）を
用い、フォトレジスト２３を選択的に露光し、現像する
ことによって、開口部とその周縁部のフィールド絶縁膜
５に重畳する一部にのみ、選択的にフォトレジスト２３
を残存させる。続いて、このフォトレジスト２３のパタ
ーンをエッチングマスクとして図１７（ｆ）に示すよう
に、開口部とその周縁部のフィールド絶縁膜５の上部の
一部にのみ、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜５７を残して、他の部
分のＡｌ−Ｔｉ系電極膜１７は除去する。
【０１７４】（ト）しかる後、第３の実施の形態で説明
した、図１４（ｆ）以下の方法と全く同様に、ＳｉＣ基
板１を７００℃〜１０５０℃の非酸化性雰囲気で短時間
（数分程度）の熱処理を施し、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜５７
とｐ型ＳｉＣ領域３２が相互に反応して、両者の界面領
域に加熱反応層８を生成する。この後の工程の説明は、
第３の実施の形態の説明と重複するので省略する。
した、図１４（ｆ）以下の方法と全く同様に、ＳｉＣ基
板１を７００℃〜１０５０℃の非酸化性雰囲気で短時間
（数分程度）の熱処理を施し、Ａｌ−Ｔｉ系電極膜５７
とｐ型ＳｉＣ領域３２が相互に反応して、両者の界面領
域に加熱反応層８を生成する。この後の工程の説明は、
第３の実施の形態の説明と重複するので省略する。
【０１７５】図１６及び図１７に示す方法を用いても、
１０-6Ωｃｍ2台或いはこれ以下の実用的なコンタクト
抵抗ρｃを達成することが可能である。
１０-6Ωｃｍ2台或いはこれ以下の実用的なコンタクト
抵抗ρｃを達成することが可能である。
【０１７６】また、以上において、パワーデバイス等の
半導体電子デバイスに付いて主に記載したが、本発明は
発光ダイオードや半導体レーザ等の半導体発光デバイス
やこれを用いた光集積回路等に適用可能なことは勿論で
ある。
半導体電子デバイスに付いて主に記載したが、本発明は
発光ダイオードや半導体レーザ等の半導体発光デバイス
やこれを用いた光集積回路等に適用可能なことは勿論で
ある。
【０１７７】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従っ
て、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請
求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるも
のである。
ない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従っ
て、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請
求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるも
のである。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るオーミック電
極構造体の構成を示す要部断面図である。
極構造体の構成を示す要部断面図である。
【図２】オージェ電子分光（ＡＥＳ）法を用いて、本発
明の第１の実施の形態に係るオーミック電極構造体の深
さ方向の組成を分析した結果を示す図である。
明の第１の実施の形態に係るオーミック電極構造体の深
さ方向の組成を分析した結果を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るオーミック電
極構造体の製造工程を示す工程断面図（その１）であ
る。
極構造体の製造工程を示す工程断面図（その１）であ
る。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るオーミック電
極構造体の製造工程を示す工程断面図（その２）であ
る。
極構造体の製造工程を示す工程断面図（その２）であ
る。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るオーミック電
極構造体の製造工程を示す工程断面図（その３）であ
る。
極構造体の製造工程を示す工程断面図（その３）であ
る。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るオーミック電
極構造体に基づくＴＬＭコンタクト群の電流−電圧特性
を示す図である。
極構造体に基づくＴＬＭコンタクト群の電流−電圧特性
を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るオーミック電
極構造体に基づくＴＬＭコンタクト群のＴＬＭ特性を示
す図である。
極構造体に基づくＴＬＭコンタクト群のＴＬＭ特性を示
す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るオーミック電
極構造体の構成を示す要部断面図である。
極構造体の構成を示す要部断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るオーミック電
極構造体の製造工程を示す工程断面図（その１）であ
る。
極構造体の製造工程を示す工程断面図（その１）であ
る。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るオーミック
電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その２）であ
る。
電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その２）であ
る。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るオーミック
電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その３）であ
る。
電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その３）であ
る。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係るオーミック
電極構造体の構成を示す要部断面図である。
電極構造体の構成を示す要部断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るオーミック
電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その１）であ
る。
電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その１）であ
る。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るオーミック
電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その２）であ
る。
電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その２）であ
る。
【図１５】本発明の他の実施の形態に係るオーミック電
極構造体の製造工程を示す工程断面図である。
極構造体の製造工程を示す工程断面図である。
【図１６】本発明の更に他の実施の形態に係るオーミッ
ク電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その１）で
ある。
ク電極構造体の製造工程を示す工程断面図（その１）で
ある。
【図１７】本発明の更に他の形態に係るオーミック電極
構造体の製造工程を示す工程断面図（その２）である。
構造体の製造工程を示す工程断面図（その２）である。
１ ＳｉＣ基板１ ２，３２ ｐ型ＳｉＣ領域 ３ 熱酸化膜 ４ 上部絶縁膜 ５ フィールド絶縁膜 ６ フィールド絶縁膜の開口部 ７，４７ 電極膜 ８ 加熱反応層８ ９ 配線導体素片 １７，２７，５７ Ａｌ−Ｔｉ系電極膜 １９ Ａｌ膜 ２０ エピタキシャル成長層 ２１ エッチングマスク ２２，２３、３４ フォトレジスト ３３ イオン注入マスク ３５ イオン注入スルー膜 ４４ 酸素透過性絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/744 Ｈ０１Ｌ 21/265 Ｆ 29/78 ６５２ 29/72 29/74 Ｃ 21/336 29/78 ６５８Ｆ 21/337 29/80 Ｃ 29/808 29/91 Ｆ 29/861 33/00 (72)発明者 谷本 智 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 4M104 AA03 BB36 CC01 DD08 DD09 DD16 DD17 DD19 DD64 DD65 DD68 DD78 DD83 FF13 GG06 GG09 GG12 GG18 HH15 5F003 BA97 BB08 BC08 BE08 BH00 BH07 BH08 BH18 BH99 BJ93 BM01 BP31 BZ01 BZ02 BZ03 5F005 AC04 AF02 AH02 GA01 5F041 AA24 CA33 CA73 CA82 CA83 CA84 CA87 CA92 CA98 5F102 GB01 GC01 GD04 GJ02 GL02 GS01 GS02
Claims (21)
- 【請求項１】 炭化珪素（ＳｉＣ）基板と、 該ＳｉＣ基板の表面に選択的に形成されたｐ型ＳｉＣ領
域と、 該ｐ型ＳｉＣ領域の表面の一部から内部に進入し、且つ
該ｐ型ＳｉＣ領域の表面から上方に突出して形成された
加熱反応層と、 該加熱反応層が貫通する第１の開口部を有し、前記Ｓｉ
Ｃ基板と前記ｐ型ＳｉＣ領域の表面に接して配置された
熱酸化膜と、 該熱酸化膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜であっ
て、前記第１の開口部に連続した第２の開口部を有し、
且つ前記熱酸化膜の表面に配置された上部絶縁膜と、 該上部絶縁膜の前記第２の開口部において、前記加熱反
応層の上部に配置されたＡｌ及びＴｉの少なくとも一方
を含む金属からなる電極膜とからなることを特徴とする
オーミック電極構造体。 - 【請求項２】 前記電極膜は、下部のチタン・シリコン
（Ｔｉ−Ｓｉ）合金膜と上部のチタン（Ｔｉ）膜とから
なる積層膜、下部のアルミニウム・シリコン（Ａｌ−Ｓ
ｉ）合金膜と上部のアルミニウム（Ａｌ）膜とからなる
積層膜、及び下部のアルミニウム・チタン・シリコン
（Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ）合金膜と上部のアルミニウム・チ
タン（Ａｌ−Ｔｉ）合金膜とからなる積層膜からなるグ
ループの内の少なくとも一つの積層膜を含む金属膜であ
ることを特徴とする請求項１記載のオーミック電極構造
体。 - 【請求項３】 前記加熱反応層は、金属の炭化物と金属
シリコン（Ｓｉ）とを含む固溶体であることを特徴とす
る請求項１又は２記載のオーミック電極構造体。 - 【請求項４】 前記上部絶縁膜の絶縁破壊電界強度は、
前記熱酸化膜の絶縁破壊電界強よりも低いことを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項記載のオーミック電極
構造体。 - 【請求項５】 前記上部絶縁膜の緩衝フッ酸溶液による
エッチング速度が、前記熱酸化膜の前記緩衝フッ酸溶液
によるエッチング速度よりも速いことを特徴とする請求
項１〜４のいずれか１項記載のオーミック電極構造体。 - 【請求項６】 前記ｐ型ＳｉＣ領域の表面キャリア密度
は、１×１０18／ｃｍ3〜５×１０21／ｃｍ3であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のオーミ
ック電極構造体。 - 【請求項７】 前記熱酸化膜の厚さは２〜５０ｎｍであ
ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の
オーミック電極構造体。 - 【請求項８】 前記熱酸化膜の厚さと前記上部絶縁膜の
厚さとを合計した値は、１００ｎｍ〜３μｍであること
を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のオーミ
ック電極構造体。 - 【請求項９】 前記電極膜の最上部の位置が、前記第２
の開口部の内部に存在することを特徴とする請求項１〜
８のいずれか１項記載のオーミック電極構造体。 - 【請求項１０】 炭化珪素（ＳｉＣ）基板の表面の少な
くとも一部に高不純物密度を有するｐ型ＳｉＣ領域を形
成する工程と、 前記ＳｉＣ基板の表面を洗浄する工程と、 前記ＳｉＣ基板の表面をフィールド絶縁膜で被覆する工
程と、 前記ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部を露出するよう
に、前記フィールド絶縁膜に開口部を形成する工程と、 前記開口部の内部にＡｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工程
と、 酸素（Ｏ2）及び水（Ｈ2Ｏ）の分圧が共に１×１０-３
Ｐａ〜１×１０-１０Ｐａの非酸化性雰囲気中におい
て、前記ＳｉＣ基板を熱処理し、前記Ａｌ−Ｔｉ系電極
膜と前記ＳｉＣ基板との加熱反応層を生成する工程とを
有することを特徴とするオーミック電極構造体の製造方
法。 - 【請求項１１】 前記フィールド絶縁膜で被覆する工程
は、 熱酸化により、前記ＳｉＣ基板の表面に熱酸化膜を成長
する工程と、 該熱酸化膜の上部に、熱酸化以外の方法で、絶縁膜を堆
積する工程とからなることを特徴とする請求項１０記載
のオーミック電極構造体の製造方法。 - 【請求項１２】 前記フィールド絶縁膜で被覆する工程
は、 熱酸化以外の方法で、前記ＳｉＣ基板の表面に酸素透過
性絶縁膜を堆積する工程と、 該酸素透過性絶縁膜の堆積後に、熱酸化により、前記Ｓ
ｉＣ基板の表面と前記酸素透過性絶縁膜との界面に、熱
酸化膜を成長する工程とからなることを特徴とする請求
項１０記載のオーミック電極構造体の製造方法。 - 【請求項１３】 炭化珪素（ＳｉＣ）基板の表面の少な
くとも一部に高不純物密度を有するｐ型ＳｉＣ領域を形
成する工程と、 前記ＳｉＣ基板の表面を洗浄する工程と、 熱酸化以外の方法で、前記ＳｉＣ基板の表面に酸素透過
性絶縁膜を堆積する工程と、 前記ｐ型ＳｉＣ領域の一部を選択的に露出するように、
前記酸素透過性絶縁膜に開口部を形成する工程と、 該開口部を形成する工程後に、熱酸化により、該開口部
に露出した前記ＳｉＣ基板の表面、及び前記ＳｉＣ基板
の表面と前記酸素透過性絶縁膜との界面に、熱酸化膜を
成長する工程と、 前記開口部に成長した前記熱酸化膜を除去する工程と、 前記熱酸化膜が除去された前記開口部の内部に、アルミ
ニウム・チタン（Ａｌ−Ｔｉ）系電極膜を配設する工程
と、 非酸化性雰囲気中において、前記ＳｉＣ基板を熱処理し
前記Ａｌ−Ｔｉ系電極膜と前記ＳｉＣ基板との加熱反応
層を生成する工程とを有することを特徴とするオーミッ
ク電極構造体の製造方法。 - 【請求項１４】 前記加熱反応層を生成する工程は、酸
素（Ｏ2）及び水（Ｈ2Ｏ）の分圧が共に１×１０-３Ｐ
ａ〜１×１０-１０Ｐａである雰囲気中で実施されるこ
とを特徴とする請求項１３記載のオーミック電極構造体
の製造方法。 - 【請求項１５】前記Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工程
は、 アルミニウム（Ａｌ）層の上にチタン（Ｔｉ）層を堆積
する工程、 Ｔｉ層の上にＡｌ層を堆積する工程、 アルミニウム・チタン（Ａｌ−Ｔｉ）合金膜を堆積する
工程からなるグループの内の少なくとも一つの工程を含
むことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項記
載のオーミック電極構造体の製造方法。 - 【請求項１６】 前記開口部を形成する工程は、 フォトリソグラフィ法により、前記フィールド絶縁膜の
上部にエッチングマスクを形成する工程と、 該エッチングマスクを用いて、前記ｐ型ＳｉＣ領域の少
なくとも一部の上部に前記フィールド絶縁膜が残留する
ように、前記フィールド絶縁膜の一部をドライ・エッチ
ングで除去する工程と、 残留した前記フィールド絶縁膜をウェット・エッチング
で除去し、前記ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部を露出
する工程と、 超純水によるリンスで、露出した前記ｐ型ＳｉＣ領域を
清浄化する工程とからなることを特徴とする請求項１０
〜１２のいずれか１項記載のオーミック電極構造体の製
造方法。 - 【請求項１７】 前記Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を配設する工
程は、 前記エッチングマスクが、前記フィールド絶縁膜の上部
に残留した状態で、前記Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を前記エッ
チングマスクの上部及び前記開口部を含む全面に堆積す
る工程と、 該全面に堆積する工程の後、前記エッチングマスクを除
去することにより、前記Ａｌ−Ｔｉ系電極膜を前記開口
部の内部にのみ選択的に残留させる工程とからなること
を特徴とする請求項１６記載のオーミック電極構造体の
製造方法。 - 【請求項１８】 前記開口部を形成する工程は、 フォトリソグラフィ法により、前記酸素透過性絶縁膜の
上部にエッチングマスクを形成する工程と、 該エッチングマスクを用いて、前記ｐ型ＳｉＣ領域の少
なくとも一部の上部に前記酸素透過性絶縁膜が残留する
ように、前記酸素透過性絶縁膜の一部を除去する工程
と、 残留した前記酸素透過性絶縁膜をウェット・エッチング
で除去し、前記ｐ型ＳｉＣ領域の少なくとも一部を露出
する工程と、 超純水によるリンスで、露出した前記ｐ型ＳｉＣ領域を
清浄化する工程とからなることを特徴とする請求項１３
又は１４記載のオーミック電極構造体の製造方法。 - 【請求項１９】炭化珪素（ＳｉＣ）基板と、 該ＳｉＣ基板の表面に選択的に形成された主電極領域と
して機能するｐ型ＳｉＣ領域と、 該ｐ型ＳｉＣ領域の表面の一部から内部に進入し、且つ
該ｐ型ＳｉＣ領域の表面から上方に突出して形成された
加熱反応層と、 該加熱反応層が貫通する第１の開口部を有し、前記Ｓｉ
Ｃ基板と前記ｐ型ＳｉＣ領域の表面に接して配置された
熱酸化膜と、 該熱酸化膜とは組成若しくは密度の異なる絶縁膜であっ
て、前記第１の開口部に連続した第２の開口部を有し、
且つ前記熱酸化膜の表面に配置された上部絶縁膜と、 該上部絶縁膜の前記第２の開口部において、前記加熱反
応層の上部に配置されたＡｌ及びＴｉの少なくとも一方
を含む金属からなる電極膜と、 該電極膜に接続される主電極配線とからなることを特徴
とする半導体装置。 - 【請求項２０】 前記電極膜は、下部のチタン・シリコ
ン（Ｔｉ−Ｓｉ）合金膜と上部のチタン（Ｔｉ）膜とか
らなる積層膜、下部のアルミニウム・シリコン（Ａｌ−
Ｓｉ）合金膜と上部のアルミニウム（Ａｌ）膜とからな
る積層膜、及び下部のアルミニウム・チタン・シリコン
（Ａｌ−Ｔｉ−Ｓｉ）合金膜と上部のアルミニウム・チ
タン（Ａｌ−Ｔｉ）合金膜とからなる積層膜からなるグ
ループの内の少なくとも一つの積層膜を含む金属膜であ
ることを特徴とする請求項１９記載の半導体装置。 - 【請求項２１】 前記加熱反応層は、金属の炭化物と金
属シリコン（Ｓｉ）とを含む固溶体であることを特徴と
する請求項１９又は２０記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265873A JP4179492B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | オーミック電極構造体、その製造方法、及びオーミック電極を用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265873A JP4179492B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | オーミック電極構造体、その製造方法、及びオーミック電極を用いた半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002075909A true JP2002075909A (ja) | 2002-03-15 |
| JP4179492B2 JP4179492B2 (ja) | 2008-11-12 |
Family
ID=18753066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000265873A Expired - Lifetime JP4179492B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | オーミック電極構造体、その製造方法、及びオーミック電極を用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4179492B2 (ja) |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282888A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製法 |
| JP2007066959A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| JP2009016783A (ja) * | 2007-06-08 | 2009-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2009059862A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体素子 |
| WO2009128419A1 (ja) * | 2008-04-15 | 2009-10-22 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置 |
| WO2010082264A1 (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | 昭和電工株式会社 | 炭化珪素半導体装置及び炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| WO2010134415A1 (ja) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2011054698A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| WO2011043120A1 (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US8076736B2 (en) | 2007-02-14 | 2011-12-13 | Panasonic Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP2012099752A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
| US8198182B2 (en) | 2007-04-20 | 2012-06-12 | Canon Anelva Corporation | Annealing method for semiconductor device with silicon carbide substrate and semiconductor device |
| US8476733B2 (en) | 2009-11-17 | 2013-07-02 | Panasonic Corporation | Semiconductor element and manufacturing method therefor |
| EP2667403A1 (en) * | 2011-01-13 | 2013-11-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for manufacture of silicon carbide semiconductor device |
| WO2014027518A1 (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 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 |
| WO2014027519A1 (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| JP2014086709A (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-12 | Meidensha Corp | 半導体装置製造方法 |
| JP2016154174A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱電機株式会社 | 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 |
| JPWO2015064256A1 (ja) * | 2013-10-28 | 2017-03-09 | 富士電機株式会社 | 炭化シリコン半導体装置及びその製造方法 |
| JP2018125352A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| CN110571152A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-12-13 | 青岛佳恩半导体有限公司 | 一种igbt背面电极缓冲层的制备方法 |
| US10833199B2 (en) | 2016-11-18 | 2020-11-10 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
| US10872964B2 (en) | 2016-06-17 | 2020-12-22 | Acorn Semi, Llc | MIS contact structure with metal oxide conductor |
| US10879366B2 (en) | 2011-11-23 | 2020-12-29 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US10937880B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-03-02 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US11043571B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-06-22 | Acorn Semi, Llc | Insulated gate field effect transistor having passivated schottky barriers to the channel |
| CN113884765A (zh) * | 2020-07-02 | 2022-01-04 | 昆山微电子技术研究院 | 欧姆接触比接触电阻测量方法、装置、设备及存储介质 |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000265873A patent/JP4179492B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282888A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製法 |
| US10937880B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-03-02 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US10950707B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-03-16 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US11018237B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-05-25 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US11043571B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-06-22 | Acorn Semi, Llc | Insulated gate field effect transistor having passivated schottky barriers to the channel |
| US11056569B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-07-06 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US11355613B2 (en) | 2002-08-12 | 2022-06-07 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| JP2007066959A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| US8076736B2 (en) | 2007-02-14 | 2011-12-13 | Panasonic Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| US8198182B2 (en) | 2007-04-20 | 2012-06-12 | Canon Anelva Corporation | Annealing method for semiconductor device with silicon carbide substrate and semiconductor device |
| JP2009016783A (ja) * | 2007-06-08 | 2009-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2009059862A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体素子 |
| US8373176B2 (en) | 2008-04-15 | 2013-02-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| KR101442886B1 (ko) * | 2008-04-15 | 2014-09-19 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
| WO2009128419A1 (ja) * | 2008-04-15 | 2009-10-22 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置 |
| WO2009128382A1 (ja) * | 2008-04-15 | 2009-10-22 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US8395163B2 (en) | 2008-04-15 | 2013-03-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor device |
| WO2010082264A1 (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | 昭和電工株式会社 | 炭化珪素半導体装置及び炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| US8466474B2 (en) | 2009-01-15 | 2013-06-18 | Showa Denko K.K. | Silicon carbide semiconductor device and method of producing silicon carbide semiconductor device |
| WO2010134415A1 (ja) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2010272766A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2011054698A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| US8846531B2 (en) | 2009-10-05 | 2014-09-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing an ohmic electrode containing titanium, aluminum and silicon on a silicon carbide surface |
| WO2011043120A1 (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| CN102549728B (zh) * | 2009-10-05 | 2015-06-03 | 住友电气工业株式会社 | 制造半导体器件的方法 |
| CN102549728A (zh) * | 2009-10-05 | 2012-07-04 | 住友电气工业株式会社 | 制造半导体器件的方法 |
| JP2011082254A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US8476733B2 (en) | 2009-11-17 | 2013-07-02 | Panasonic Corporation | Semiconductor element and manufacturing method therefor |
| JP2012099752A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
| EP2667403A4 (en) * | 2011-01-13 | 2014-06-25 | Sumitomo Electric Industries | PROCESS FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE WITH SILICON CARBIDE |
| EP2667403A1 (en) * | 2011-01-13 | 2013-11-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for manufacture of silicon carbide semiconductor device |
| US11610974B2 (en) | 2011-11-23 | 2023-03-21 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US11804533B2 (en) | 2011-11-23 | 2023-10-31 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US10879366B2 (en) | 2011-11-23 | 2020-12-29 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US8716129B2 (en) | 2012-08-13 | 2014-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
| JP2014038900A (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| WO2014027518A1 (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 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 |
| WO2014027519A1 (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-20 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| US8847237B2 (en) | 2012-08-13 | 2014-09-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing same |
| JP2014086709A (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-12 | Meidensha Corp | 半導体装置製造方法 |
| JPWO2015064256A1 (ja) * | 2013-10-28 | 2017-03-09 | 富士電機株式会社 | 炭化シリコン半導体装置及びその製造方法 |
| JP2016154174A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱電機株式会社 | 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 |
| US10872964B2 (en) | 2016-06-17 | 2020-12-22 | Acorn Semi, Llc | MIS contact structure with metal oxide conductor |
| US11843040B2 (en) | 2016-06-17 | 2023-12-12 | Acorn Semi, Llc | MIS contact structure with metal oxide conductor |
| US10833199B2 (en) | 2016-11-18 | 2020-11-10 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
| US11462643B2 (en) | 2016-11-18 | 2022-10-04 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
| US12034078B2 (en) | 2016-11-18 | 2024-07-09 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
| JP2018125352A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| CN110571152A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-12-13 | 青岛佳恩半导体有限公司 | 一种igbt背面电极缓冲层的制备方法 |
| CN113884765A (zh) * | 2020-07-02 | 2022-01-04 | 昆山微电子技术研究院 | 欧姆接触比接触电阻测量方法、装置、设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4179492B2 (ja) | 2008-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4179492B2 (ja) | オーミック電極構造体、その製造方法、及びオーミック電極を用いた半導体装置 | |
| JP4671314B2 (ja) | オーミック電極構造体の製造方法、接合型ｆｅｔ又は接合型ｓｉｔのオーミック電極構造体の製造方法、及び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 | |
| JP3559971B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
| JP4942134B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| JP4690485B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JP5728339B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP2018060924A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP2006024880A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP4929579B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2005276978A (ja) | オーミック電極構造体の製造方法、オーミック電極構造体、半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
| JP5889171B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 | |
| JPWO2004049449A1 (ja) | 半導体装置、およびその半導体装置を用いた電力変換器、駆動用インバータ、汎用インバータ、大電力高周波通信機器 | |
| WO2010143376A1 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| CN112466752A (zh) | 碳化硅半导体装置及碳化硅半导体装置的制造方法 | |
| CN112820769A (zh) | 一种碳化硅mosfet器件及其制备方法 | |
| US9923062B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device | |
| JP4593115B2 (ja) | ＳｉＣＯＩ基板を備えたショットキーパワーダイオード、およびその製造方法 | |
| KR20190052001A (ko) | 규소 탄화물 상의 절연 층 및 반도체 소자 제조 방법 | |
| TWI702722B (zh) | 半導體裝置及半導體裝置之製造方法 | |
| WO2015194590A1 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| CN106684132B (zh) | 基于有源区沟槽结构的碳化硅双极型晶体管及其制作方法 | |
| CN116093143A (zh) | 一种集成misfet栅控功能和场板功能的氮化镓肖特基二极管及其制作方法 | |
| JP6686581B2 (ja) | 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 | |
| CN115863405A (zh) | 一种欧姆接触结构及其制备方法、hemt器件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050304 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071130 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080422 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080522 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080701 |
|
| 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: 20080729 |
|
| 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: 20080821 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4179492 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905 Year of fee payment: 5 |
|
| 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 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |