JP2012069798A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】非酸化雰囲気下でなくても、良好なオーミック電極を形成可能な技術を提供する。
【解決手段】オーミック電極を有する半導体装置の製造方法であって、半導体基板５０上に金属層３０ｅを形成する工程と、金属層３０ｅ上に透過膜３０ｆを形成する工程と、透過膜３０ｆを通して金属層３０ｅに電磁波を照射して、金属層３０ｅを加熱する工程と、透過膜３０ｆを除去する工程を有する。
【選択図】図４
【解決手段】オーミック電極を有する半導体装置の製造方法であって、半導体基板５０上に金属層３０ｅを形成する工程と、金属層３０ｅ上に透過膜３０ｆを形成する工程と、透過膜３０ｆを通して金属層３０ｅに電磁波を照射して、金属層３０ｅを加熱する工程と、透過膜３０ｆを除去する工程を有する。
【選択図】図４
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。より詳細には、半導体装置のオーミック電極を形成する方法に関する。
特許文献１には、オーミック電極の形成方法が開示されている。この方法では、半導体基板上に金属層を堆積し、その後に、金属層にレーザを照射して、金属層を加熱する。これにより、金属層と半導体基板の境界でこれらの合金層が形成される。合金層は、半導体基板に対して高いオーミック性を示す。したがって、合金層は、オーミック電極となる。
酸素が存在する雰囲気下で金属層を加熱すると、金属層が酸化される。金属層が酸化されると、合金層がうまく形成されない。このため、金属層の加熱は、高真空雰囲気、不活性ガス雰囲気、または、還元ガス雰囲気などの、金属層が酸化しない雰囲気（以下、非酸化雰囲気という）の下で行われる。非酸化雰囲気下で金属層を加熱することで、金属層の酸化を防止して、良好な合金層（すなわち、オーミック電極）を形成することができる。
非酸化雰囲気下で金属層を加熱するめには、チャンバ、チャンバ内にレーザ等の電磁波を照射する光源、チャンバ内を減圧するポンプ、チャンバ内にガスを供給する装置等を備えた複雑な加熱装置が必要となる。このように、非酸化雰囲気下でオーミック電極を形成するためには、複雑な加熱装置が必要になるという問題があった。したがって、本明細書では、非酸化雰囲気下でなくても、良好なオーミック電極を形成可能な技術を提供する。
本明細書は、オーミック電極を有する半導体装置の製造方法を提供する。この製造方法は、半導体基板上に金属層を形成する工程と、金属層上に透過膜を形成する工程と、透過膜を透過する電磁波を透過膜を通して金属層に照射して、金属層を加熱する工程と、透過膜を除去する工程を有している。
この方法では、金属層上に透過膜が形成された後に、透過膜を透過する電磁波が透過膜を通して金属層に照射される。これにより、金属層が加熱される。金属層の表面が透過膜に覆われているので、酸化雰囲気下で加熱を行っても、金属層の表面が直接的に酸化雰囲気に曝されることはない。このため、加熱時に金属層の表面が酸化することが抑制される。したがって、金属層を加熱することによって、金属層と半導体基板の境界に良好な合金層（すなわち、オーミック電極）が形成される。その後に、透過膜は除去される。このように、この方法によれば、非酸化雰囲気下でなくても、良好なオーミック電極を形成することができる。なお、透過膜は、塗布法や、ＣＶＤ法や、スパッタリングや、蒸着等の種々の方法により形成することができる。塗布法は、複雑な装置を用いることなく実行することができる。また、ＣＶＤ法、スパッタリング、蒸着は、一般的な半導体製造工程で用いる加工装置により実行することができる。このように、透過膜は、複雑な専用装置を用いることなく容易に形成することができる。したがって、この方法によれば、容易にオーミック電極を有する半導体装置を製造することができる。なお、透過膜には、例えば、ＳｉＯ２、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＩＴＯ等が適している。
なお、金属層を加熱する際には、半導体基板中に含まれる物質が金属層中に拡散する。拡散した物質により、金属層が劣化する場合がある。合金層上に劣化した金属層が存在していると、電極の特性が低下してしまうおそれがある。
したがって、上述した製造方法においては、透過膜を除去する工程で、透過膜と金属層の両方をエッチング可能なエッチング液またはエッチングガスによって、透過膜と金属層を除去することが好ましい。
なお、エッチング液としては、例えばフッ酸を用いることができる。また、エッチングガスとしては、例えばＡｒイオン用いることができる。すなわち、Ａｒイオンエッチングにより透過膜と金属層を除去することができる。ＲＩＥやＩＣＰエッチングによりドライエッチングを行ってもよい。
このような構成によれば、透過膜と金属層を除去して、合金層を露出させることができる。このため、劣化した金属層の影響を受けることなく、良好なオーミック電極を形成することができる。また、透過膜と金属層を一度に除去することができるので、効率的に半導体装置を製造することができる。
透過膜と合金層を除去する場合においては、半導体基板がシリコンを含んでおり、金属層がニッケルを含んでおり、透過膜が酸化シリコンを含んでおり、透過膜を除去する工程では、フッ酸を含むエッチング液によって、透過膜と金属層を除去することが好ましい。
このような構成によれば、ニッケルシリサイドを含む合金層を形成することができる。ニッケルシリサイドは、フッ酸に溶け難い。一方、ニッケルと酸化シリコンは、フッ酸に良く溶ける。このため、この製造方法によれば、エッチングによって透過膜と金属層を除去することができるとともに、合金層を残存させることができる。
また、透過膜と合金層を除去する場合においては、半導体基板がシリコンと炭素を含んでおり、金属層がシリコンと炭素の少なくとも一方と合金化する金属を含んでおり、透過膜が酸化シリコンを含んでおり、透過膜を除去する工程では、フッ酸を含むエッチング液によって、透過膜と金属層を除去することが好ましい。
このような構成によれば、シリコンと炭素の少なくとも一方を含む合金層を形成することができる。シリコンと炭素の少なくとも一方を含む合金層は、フッ酸に溶け難い。一方、金属と酸化シリコンは、フッ酸に良く溶ける。このため、この製造方法によれば、エッチングによって透過膜と金属層を除去することができるとともに、合金層を残存させることができる。なお、この場合には、金属層は、例えば、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌの少なくとも１つを含んでいることが好ましい。これらの物質は、フッ酸に溶けやすい。また、これらの物質を用いた場合、ＴｉＣ、ＭｏＣ、ＭｏＳｉ、ＡｌＣ等からなる合金層が形成される。これらの合金は、フッ酸に溶け難い。
実施例及びその変形可能な形態について、特徴を以下に列記する。
（特徴１）半導体基板上に形成される金属層は、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｏの何れか、または、これらの少なくとも１つを含む合金である。
（特徴２）透過膜は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、Ｔａ２Ｏ５、ＮｉＯ、ＩＴＯの何れか、または、これらの膜を組み合わせることにより構成されている。
（特徴３）半導体基板は、３Ｃ、４Ｈ、または、６Ｈ構造のＳｉＣにより構成されている。
（特徴４）金属層は、半導体基板の裏面上に形成される。４Ｈまたは６ＨのＳｉＣの場合には、０００−１面（一般に、カーボン面と呼ばれる）を裏面とすることができる。また、４Ｈまたは６ＨのＳｉＣの場合には、０００１面（一般に、シリコン面と呼ばれる）を裏面としてもよい。
（特徴５）金属層に照射される電磁波は、紫外線、可視光線、または、赤外線である。より好ましくは、この電磁波は、紫外線のレーザ光線である。
（特徴１）半導体基板上に形成される金属層は、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｏの何れか、または、これらの少なくとも１つを含む合金である。
（特徴２）透過膜は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、Ｔａ２Ｏ５、ＮｉＯ、ＩＴＯの何れか、または、これらの膜を組み合わせることにより構成されている。
（特徴３）半導体基板は、３Ｃ、４Ｈ、または、６Ｈ構造のＳｉＣにより構成されている。
（特徴４）金属層は、半導体基板の裏面上に形成される。４Ｈまたは６ＨのＳｉＣの場合には、０００−１面（一般に、カーボン面と呼ばれる）を裏面とすることができる。また、４Ｈまたは６ＨのＳｉＣの場合には、０００１面（一般に、シリコン面と呼ばれる）を裏面としてもよい。
（特徴５）金属層に照射される電磁波は、紫外線、可視光線、または、赤外線である。より好ましくは、この電磁波は、紫外線のレーザ光線である。
図１は、実施例の製造方法により製造されるジャンクションバリアショットキーダイオード１０（以下、ＪＢＳダイオード１０という）の部分断面図を示している。図１に示すように、ＪＢＳダイオード１０は、４Ｈ−ＳｉＣからなる半導体層１２と、半導体層１２の表面等に形成されている電極、絶縁膜等により形成されている。
半導体層１２中には、高濃度ｎ型層１４、ドリフト層１６、ｐ型領域１８、外周部ｐ型領域２０が形成されている。高濃度ｎ型層１４は、高濃度（１×１０１８ｃｍ−３）のｎ型不純物を含有するｎ型領域であり、半導体層１２の下面に臨む領域に形成されている。ドリフト層１６は、低濃度（５×１０１５ｃｍ−３）のｎ型不純物を含有するｎ型領域であり、高濃度ｎ型層１４の上側に形成されている。ｐ型領域１８は、高濃度（１×１０１９ｃｍ−３）のｐ型不純物を含有するｐ型領域であり、半導体層１２の上面に臨む領域に離散的に形成されている。各ｐ型領域１８は、約１．０μｍの深さまで形成されている。各ｐ型領域１８の幅は約２μｍである。各ｐ型領域１８は、図１の紙面に対して垂直な方向に延設されている。２つのｐ型領域１８の間には、約５μｍの間隔が設けられている。２つのｐ型領域１８の間では、ドリフト層１６が半導体層１２の上面に臨んでいる。半導体層１２の上面に臨む範囲のドリフト層１６とｐ型領域１８によって、ＪＢＳ構造が形成されている。外周部ｐ型領域２０は、高濃度（１×１０１９ｃｍ−３）のｐ型不純物を含有するｐ型領域であり、半導体層１２の上面に臨む範囲に、ＪＢＳ構造を囲むように形成されている。外周部ｐ型領域２０の幅は、約５０μｍである。外周部ｐ型領域２０は、約１μｍの深さまで形成されている。外周部ｐ型領域２０によって、ＪＴＥ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）構造が形成されている。
半導体層１２の下面には、オーミック電極３０が形成されている。オーミック電極３０は、高濃度ｎ型層１４とオーミック接合されている。オーミック電極３０は、半導体層１２側からＮｉシリサイド層３０ａ、Ｔｉ層３０ｂ、Ｎｉ層３０ｃ、Ａｕ層３０ｄが順に積層された多層構造を備えている。Ｔｉ層３０ｂの厚さは約１００ｎｍであり、Ｎｉ層３０ｃの厚さは約１００ｎｍであり、Ａｕ層３０ｄの厚さは約５０ｎｍである。半導体層１２の上面のうち、ＪＢＳ構造上には、ショットキー電極３２が形成されている。ショットキー電極３２は、半導体層１２とショットキー接合されている。ショットキー電極３２は、半導体層１２に接するＴｉ層３２ａと、Ｔｉ層３２ａ上に形成されたＡｌ層３２ｂにより構成されている。Ｔｉ層３２ａの厚さは約１００ｎｍであり、Ａｌ層３２ｂの厚さは、約３μｍである。半導体層１２の上面のうち、ショットキー電極３２よりも外周側の領域には、厚さが約１μｍの層間絶縁膜３４（ＳｉＯ２膜）が形成されている。層間絶縁膜３４上には、厚さが約５μｍのポリイミド膜３６が形成されている。
次に、ＪＢＳダイオード１０の製造方法について説明する。ＪＢＳダイオード１０は、直径が１００ｍｍであり、厚さが３５０μｍである半導体ウエハから製造される。半導体ウエハは、１×１０１８ｃｍ−３の濃度のｎ型不純物を含有する４Ｈ−ＳｉＣにより構成されている。半導体ウエハは、上述した高濃度ｎ型層１４に相当する。最初に、半導体ウエハ上に、ドリフト層１６をエピタキシャル成長させる。次に、成長させたドリフト層１６のうち、外周部ｐ型領域２０に相当する範囲に注入範囲を限定して、ｐ型不純物（本実施例ではＡｌ）を注入する。これによって、外周部ｐ型領域２０を形成する。次に、成長させたドリフト層１６のうち、ｐ型領域１８に相当する範囲に注入範囲を限定して、ｐ型不純物（本実施例ではＡｌ）を注入する。これによって、ｐ型領域１８を形成する。次に、ファーネスアニールによって、注入したＡｌを活性化させる。次に、ＬＰ−ＣＶＤによって、エピタキシャル層の表面全体に層間絶縁膜３４を形成する。次に、形成した層間絶縁膜３４のうちの、図１のショットキー電極３２に相当する範囲（一辺が約５．５ｍｍの正方形の領域）を除去することにより、層間絶縁膜３４に開口部を形成する。次に、フォトリソグラフィによって、開口部内にＴｉ層３２ａを形成する。次に、半導体ウエハをポストアニール処理することによって、Ｔｉ層３２ａのバリアハイトを約１．１ｅＶに制御する。次に、フォトリソグラフィによって、Ｔｉ層３２ａ上にＡｌ層３２ｂを形成する。次に、フォトリソグラフィによって、層間絶縁膜３４上にポリイミド膜３６を形成する。以上の工程により、ＪＢＳダイオード１０の上側の構造が完成する。
次に、半導体ウエハの下面に、オーミック電極３０を形成する。オーミック電極３０を形成する工程では、最初に、図２に示すように、半導体ウエハ（図２では、参照番号５０により示されている）の裏面５０ａ上全体に、蒸着またはスパッタリングによってＮｉ層３０ｅを形成する。次に、図３に示すように、ＣＶＤ法によって、Ｎｉ層３０ｅ上に、ＳｉＯ２膜３０ｆを形成する。ＳｉＯ２膜３０ｆは、３００ｎｍから５μｍ程度の厚さで形成する。なお、Ｎｉ層３０ｅとＳｉＯ２膜３０ｆを同じ装置で連続して形成してもよい。ＳｉＯ２膜３０ｆを形成したら、エキシマレーザ装置により、ＳｉＯ２膜３０ｆの表面全体に向けて紫外線レーザを照射する。すると、紫外線レーザが、ＳｉＯ２膜３０ｆを透過して、Ｎｉ層３０ｅに照射される。これによって、Ｎｉ層３０ｅが加熱される。Ｎｉ層３０ｅが加熱されると、裏面５０ａ近傍において、Ｎｉ層３０ｅ中のＮｉと半導体ウエハ５０中のＳｉが合金化する。これによって、図４に示すように、Ｎｉ層３０ｅと半導体ウエハ５０との境界部にＮｉシリサイド層３０ａが形成される。なお、紫外線レーザを照射する工程は、大気中で行われる。しかしながら、Ｎｉ層３０ｅはＳｉＯ２膜３０ｆに覆われているので、ほとんど酸化しない。このため、Ｎｉの酸化によりＮｉとＳｉの合金化が阻害されることが防止される。したがって、半導体ウエハ５０の裏面全体に、半導体ウエハ５０とオーミック接続されたＮｉシリサイド層３０ａを形成することができる。Ｎｉシリサイド層３０ａを形成したら、ＨＦ（フッ酸）によって、ＳｉＯ２膜３０ｆと、Ｎｉシリサイド層３０ａ上に残存しているＮｉ層３０ｅをエッチングする。これによって、ＳｉＯ２膜３０ｆとＮｉ層３０ｅを除去する。ＳｉＯ２とＮｉはＨＦに良く溶ける。一方、Ｎｉシリサイドは、ＨＦにほとんど溶けない。したがって、ＳｉＯ２膜３０ｆとＮｉ層３０ｅだけを除去することができる。これによって、図５に示すように、Ｎｉシリサイド層３０ａを露出させることができる。
Ｎｉシリサイド層３０ａを露出させたら、ウエハの上面を接着剤によりガラス基板に接着する。次に、ウエハをダイシングする。次に、スパッタリングによって、Ｎｉシリサイド層３０ａ上に、Ｔｉ層３０ｂ、Ｎｉ層３０ｃ、Ａｕ層３０ｄを順に形成する。これによって、オーミック電極３０が完成する。
以上の工程により、ＪＢＳダイオード１０が完成する。ＪＢＳダイオード１０は、ガラス基板を加熱して接着剤の粘着性を低下させた後に、ピックアップされる。
以上に説明したように、この製造方法では、Ｎｉ層３０ｅ上に紫外線を透過するＳｉＯ２膜３０ｆを形成し、その後に、ＳｉＯ２膜３０ｆを通してＮｉ層３０ｅに紫外線を照射することで、Ｎｉ層３０ｅを加熱する。ＳｉＯ２膜３０ｆによりＮｉ層３０ｅの酸化が防止されるので、Ｎｉ層３０ｅと半導体ウエハ５０との境界にＮｉシリサイド層３０ａを均一に形成することができる。この方法によれば、好適なオーミック性を有するＮｉシリサイド層３０ａ（すなわち、オーミック電極）を大気中で形成することができる。また、この製造方法では、ＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜３０ｆを形成する。ＣＶＤ装置は、一般的な半導体製造工程で使用される装置である。すなわち、この製造方法によれば、Ｎｉ層３０ｅを加熱するための複雑な専用装置を用いることなく、オーミック電極３０を形成することができる。また、Ｎｉ層３０ｅを加熱する際に、ウエハをチャンバに出し入れしたり、雰囲気を非酸化雰囲気に置換したりする必要が無いので、この製造方法によれば、より効率的に半導体装置を製造することができる。
また、Ｎｉ層３０ｅを加熱する際に、半導体ウエハ５０中のＣがＮｉ層３０ｅ中に拡散する。したがって、加熱後にＮｉシリサイド層３０ａ上に残存しているＮｉ層３０ｅ内には、Ｃが含まれている。Ｎｉシリサイド層３０ａ上にＣを含むＮｉ層３０ｅが存在していると、電極の特性が低下してしまう。上述した製造方法では、Ｎｉシリサイド層３０ａを形成した後に、Ｎｉ層３０ｅを除去する。したがって、特性の良い電極を形成することができる。特に、上述した製造方法では、ＨＦを用いたエッチングによって、ＳｉＯ２膜３０ｆとＮｉ層３０ｅを除去する。ＳｉＯ２膜３０ｆとＮｉ層３０ｅを一度に除去できるので、効率的に半導体装置を製造することができる。
なお、上述した実施例では、ＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜３０ｆを形成した。しかしながら、ＳｉＯ２膜３０ｆは、塗布法により形成されてもよい。この方法でも、複雑な設備を用いることなく容易にＳｉＯ２膜３０ｆを形成することができる。
また、上述した実施例では、透過膜としてＳｉＯ２を用いたが、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、Ｔａ２Ｏ５、ＮｉＯ、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等、種々の材料により透過膜を形成することができる。これらの材料を用いる場合には、これらの材料の光透過性に合わせて、Ｎｉ層３０ｅを加熱する際の光の波長を選択することができる。また、上述した実施例では、レーザ光をＮｉ層３０ｅに照射したが、通常のランプによりＮｉ層３０ｅに光を照射してもよい。また、透過膜を透過できるとともにＮｉ層３０ｅを加熱できれば、紫外線、可視光、赤外線、その他の種々の電磁波をＮｉ層３０ｅに照射することができる。
また、上述した実施例では、ＳｉＣからなる半導体ウエハについて説明したが、Ｓｉからなる半導体ウエハであってもよい。半導体ウエハがＳｉであっても、上述した実施例と同様にして、Ｎｉ層を加熱することでＮｉシリサイド層を形成することができる。また、その他の半導体ウエハ（例えば、ＧａＮ、ＧａＡｓ等）にオーミック電極を形成する際にも、実施例の技術を応用して用いることができる。
また、上述した実施例では、Ｎｉ層３０ｅを形成し、ＮｉとＳｉとを合金化することでＮｉシリサイド層３０ａを形成した。しかしながら、Ｎｉ層３０ｅに代えて、Ｔｉ層、Ｍｏ層、Ａｌ層を形成してもよい。Ｔｉ層を形成すると、ＴｉとＣからなる合金層を形成することができる。Ｍｏ層を形成すると、ＭｏとＣとＳｉからなる合金層を形成することができる。Ａｌ層を形成すると、ＡｌとＣからなる合金層を形成することができる。これらの合金層も、ＳｉＣからなる半導体ウエハとオーミック接続される。
（参考例）
次に、半導体ウエハの裏面側のオーミック電極のコンタクト抵抗を検査することが可能な半導体装置の製造方法について説明する。なお、参考例においても、上述したＪＢＳダイオード１０を製造する方法を例として説明する。
次に、半導体ウエハの裏面側のオーミック電極のコンタクト抵抗を検査することが可能な半導体装置の製造方法について説明する。なお、参考例においても、上述したＪＢＳダイオード１０を製造する方法を例として説明する。
ＪＢＳダイオード１０の上側の構造については、上述した実施例と同様に形成する。次に、半導体ウエハの裏面に電極を形成する。この方法では、半導体ウエハの裏面に、オーミック電極と共に、ＴＬＭ電極を形成する。
電極形成工程では、最初に、半導体ウエハの裏面上全体にＮｉ層３０ｅを形成する。次に、Ｎｉ層３０ｅに、紫外線レーザを照射する。ここでは、紫外線レーザの走査経路を制御することによって、紫外線レーザの照射範囲を制限する（すなわち、マスクを用いることなく、レーザ照射装置を制御することで照射範囲を制限する）。図６は、紫外線レーザの照射範囲を示している。図６において、範囲８０ａは、最終的にＪＢＳダイオード１０となる有効領域を示しており、範囲８０ｂは、後にダイシングにより削り取られるダイシング領域を示しており、範囲８０ｃは、ダイシング後に廃棄される外周領域を示している。紫外線レーザは、図６の範囲９０ａ〜９０ｃ内に照射される。範囲９０ａは、有効領域８０ａ内に設定されている。範囲９０ｂは、ダイシング領域８０ｂ内に設定されている。範囲９０ｃは、外周領域８０ｃ内に設定されている。範囲９０ａ〜９０ｃ内に紫外線レーザを照射することで、範囲９０ａ〜９０ｃ内のＮｉ層３０ｅが加熱され、Ｎｉ層３０ｅと半導体ウエハとの境界にＮｉシリサイド層３０ａが形成される。なお、紫外線レーザの照射は、Ｎｉ層３０ｅが酸化しないように行う。例えば、非酸化雰囲気下で紫外線レーザを照射してもよいし、上述した実施例のようにＮｉ層３０ｅ上に透過膜を形成した後に紫外線レーザを照射してもよい。
Ｎｉシリサイド層３０ａを形成したら、ウェットエッチング（Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２）によって、Ｎｉシリサイド層３０ａ上のＮｉ層３０ｅと範囲９０ａ〜９０ｃの外側のＮｉ層３０ｅを除去する。これによって、範囲９０ａ〜９０ｃ内に、互いに分離されているＮｉシリサイド層３０ａの電極が形成される。有効領域８０ａの裏面の電極９０ａ（範囲９０ａ内の電極）は、オーミック電極３０の一部である。ダイシング領域８０ｂの裏面の電極９０ｂ（範囲９０ｂ内の電極）と外周領域８０ｃの裏面の電極９０ｃ（範囲９０ｃ内の電極）は、半導体ウエハとのコンタクト抵抗を測定するためのＴＬＭ電極である。
次に、ＴＬＭ電極９０ｂ、９０ｃを用いて、Ｎｉシリサイド層３０ａの半導体ウエハに対するコンタクト抵抗を測定する。これにより、オーミック電極３０の一部である電極９０ａのコンタクト抵抗が正常であるか否かを評価することができる。その後、上述した実施例と同様にしてオーミック電極３０を形成する等して、ＪＢＳダイオード１０を完成させる。
以上に説明したように、この製造方法では、ＪＢＳダイオード１０の製造工程中において、ＴＬＭ電極９０ｂ、９０ｃによりＮｉシリサイド層３０ａのコンタクト抵抗を評価することができる。このため、コンタクト抵抗が異常であるオーミック電極３０を有する製品が後工程に流れることを防止することができる。
また、この製造方法では、走査範囲を制限して紫外線レーザを照射する。このため、Ｎｉ層３０ｅ全体に紫外線レーザを照射する場合に比べて、短時間で紫外線レーザ照射工程を終了させることができる。
また、この製造方法では、ダイシング領域８０ｂ内の大部分に電極が形成されない。このため、ダイシング時に、ダイシングブレードに金属が目詰まりすることが抑制される。これによって、ダイシングブレードを長寿命化することができる。
上述した参考例の半導体装置の製造方法の最小限の構成を以下に記載する。この半導体装置の製造方法は、半導体基板の一方の表面上に金属層を形成する工程と、半導体基板のうちの半導体装置となる有効領域内の金属層と、半導体基板のうちの半導体装置とならない非有効領域内の金属層とに、有効領域から非有効領域まで照射範囲が繋がらないようにレーザを照射して、照射範囲内の金属層を加熱する工程と、エッチングにより金属層を除去する工程を有している。
このような構成によれば、レーザの照射によって、有効領域内の一方の表面と非有効領域内の一方の表面とに、合金層が形成される。レーザは有効領域から非有効領域まで照射範囲が繋がらないように照射されているので、非有効領域内の合金層は、有効領域内の合金層から分離されて形成される。レーザの照射後に、金属層を除去すると、半導体基板の一方の表面上に、有効領域内の合金層と非有効領域内の合金層が残存する。有効領域内の合金層は、半導体装置のオーミック電極となる。非有効領域内の合金層は、半導体装置のオーミック電極から分離されたオーミック電極となる。したがって、工程内検査やデバイス形成後の特性評価において、非有効領域内のオーミック電極を用いて、合金層のコンタクト抵抗を評価することができる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
１０：ＪＢＳダイオード
１２：半導体層
１４：高濃度ｎ型層
１６：ドリフト層
１８：ｐ型領域
２０：外周部ｐ型領域
３０：オーミック電極
３０ａ：Ｎｉシリサイド層
３０ｂ：Ｔｉ層
３０ｃ：Ｎｉ層
３０ｄ：Ａｕ層
３０ｅ：Ｎｉ層
３０ｆ：ＳｉＯ２膜
３２：ショットキー電極
３２ａ：Ｔｉ層
３２ｂ：Ａｌ層
３４：層間絶縁膜
３６：ポリイミド膜
５０：半導体ウエハ
１２：半導体層
１４：高濃度ｎ型層
１６：ドリフト層
１８：ｐ型領域
２０：外周部ｐ型領域
３０：オーミック電極
３０ａ：Ｎｉシリサイド層
３０ｂ：Ｔｉ層
３０ｃ：Ｎｉ層
３０ｄ：Ａｕ層
３０ｅ：Ｎｉ層
３０ｆ：ＳｉＯ２膜
３２：ショットキー電極
３２ａ：Ｔｉ層
３２ｂ：Ａｌ層
３４：層間絶縁膜
３６：ポリイミド膜
５０：半導体ウエハ
Claims (4)
- オーミック電極を有する半導体装置の製造方法であって、
半導体基板上に金属層を形成する工程と、
金属層上に透過膜を形成する工程と、
透過膜を透過する電磁波を透過膜を通して金属層に照射して、金属層を加熱する工程と、
透過膜を除去する工程、
を有する製造方法。 - 透過膜を除去する工程では、透過膜と金属層の両方をエッチング可能なエッチング液またはエッチングガスによって、透過膜と金属層を除去することを特徴とする請求項１の製造方法。
- 半導体基板は、シリコンを含んでおり、
金属層は、ニッケルを含んでおり、
透過膜は、酸化シリコンを含んでおり、
透過膜を除去する工程では、フッ酸を含むエッチング液によって、透過膜と金属層を除去することを特徴とする請求項２の製造方法。 - 半導体基板は、シリコンと炭素を含んでおり、
金属層は、シリコンと炭素の少なくとも一方と合金化する金属を含んでおり、
透過膜は、酸化シリコンを含んでおり、
透過膜を除去する工程では、フッ酸を含むエッチング液によって、透過膜と金属層を除去することを特徴とする請求項２の製造方法。
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