JP2021027114A - 半導体素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクト抵抗の低減を図れる半導体素子を提供する。【解決手段】本発明の半導体素子（１）は、オーミック電極（１２）を有する半導体（１０）からなる。半導体は炭化ケイ素からなる。オーミック電極は、モリブデンカーバイド、モリブデンシリサイドおよびニッケルシリサイドを含む。オーミック電極中において、モリブデンカーバイドは一様に分布している。本発明に係るオーミック電極は、コンタクト抵抗が１×１０-４Ω・ｃｍ２以下となり得る。このようなオーミック電極は、例えば、Ｍｏ層とＮｉ層を積層した金属層へ、１パルスあたりの有効照射エリアが２５００μｍ２以上で、有効照射エリアのエネルギー密度が２．３５Ｊ／ｃｍ２以上のパルスレーザーを照射することにより得られる。【選択図】図４Ｂ

Description

本発明は半導体素子等に関する。

スイッチング素子等に用いられる半導体材料は、従来のシリコン（Ｓｉ）に替えて、禁制帯幅（バンドギャップ）が広いシリコンカーバイド（ＳｉＣ）が用いられるようになってきた。

ＳｉＣからなる半導体素子の損失を抑制する一環として、オーミック電極のコンタクト抵抗の低減が要請されている。オーミック電極は、通常、半導体に設けた金属層を熱処理（アニール）して形成される。半導体がＳｉなら、低抵抗な金属シリサイドだけが形成される。しかし、半導体がＳｉＣになると、金属シリサイドの生成と併せて、高抵抗なグラファイト（Ｃ）が析出し得る。このようなグラファイトの析出を抑制した低抵抗なオーミック電極に関する提案がなされており、例えば、下記の特許文献に関連した記載がある。

特開２０１７−１９９８０７号公報 特開２０１７−１３０５５０号公報

特許文献１では、ＳｉＣ基板の裏面に積層したＭｏ層とＮｉ層へレーザー照射して、オーミック電極を形成している。このオーミック電極では、ＳｉＣとの界面近傍に生成されるブロック状のＭｏカーバイドにより、高抵抗なグラファイトの拡散や析出が抑制される。

もっとも、Ｍｏカーバイド自体は共有結合性であり、低抵抗ではない。このため、特許文献１では、そのブロック状のＭｏカーバイドを低抵抗な金属結合性のＮｉシリサイドで囲んで電流パスを確保し、オーミック電極の低抵抗化を図っている。但し、コンタクト抵抗のさらなる低減を図る場合、ブロック状のＭｏカーバイドの存在は好ましくない。

特許文献２では、ＮｂとＮｉの合金層（混在層）をレーザーアニールして、非晶質構造のオーミック電極を形成している。これにより、積層した金属層をアニールしたときにできる結晶質な金属カーバイドの析出等を回避している。その結果、レーザーの照射エネルギー総量を２．２５Ｊ／ｃｍ^２としたときに、コンタクト抵抗が２．４×１０^-４Ωｃｍ^２となる旨が特許文献２に記載されている（［００３６］、図５）。

ちなみに、比較例として、Ｍｏ（厚さ５０ｎｍ）とＮｉ（厚さ５０ｎｍ）を順に積層した金属膜をレーザーアニールしたとき、レーザーの照射エネルギー総量が２．２５Ｊ／ｃｍ^２のときにコンタクト抵抗が８．０×１０^-４Ωｃｍ^２となる旨の記載も特許文献２にある（［００４５］、図５）。但し、特許文献２には詳しい記載がなく、そのオーミック電極の具体的な構造は不明である。敢えていうなら、そのコンタクト抵抗は大きい（略１０^-３Ωｃｍ^２に近い）ことから、ＭｏカーバイドがＳｉＣとの界面近傍に多く生成されていると考えられる。

本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、従来のオーミック電極とは異なる新たな構造のオーミック電極等を提供することを目的とする。

本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究した結果、モリブデンカーバイドが均一的に分布したオーミック電極の形成に成功した。この成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。

《半導体素子》
（１）本発明は、オーミック電極を有する半導体からなる半導体素子であって、該半導体は炭化ケイ素からなり、該オーミック電極は、モリブデンカーバイド、モリブデンシリサイドおよびニッケルシリサイドを含み、該モリブデンカーバイドは、該オーミック電極中で一様に分布している半導体素子である。

（２）本発明の半導体素子では、モリブデンカーバイド（「Ｍｏカーバイド」ともいう。）がオーミック電極中において、ブロック状ではなく、一様に分布している。これにより、オーミック電極内を略一様に分布した電流パスの形成が可能となり、オーミック電極のコンタクト抵抗の低減が図られる。

ちなみに、本発明のオーミック電極には、従来のオーミック電極にはなかったモリブデンシリサイド（「Ｍｏシリサイド」ともいう。）が含まれている。Ｍｏシリサイドは、ニッケルシリサイド（「Ｎｉシリサイド」ともいう。）と同様に、Ｍｏカーバイドよりも低抵抗である。このため、Ｍｏシリサイドは、Ｎｉシリサイドと同様に、コンタクト抵抗の低減に寄与する。こうして本発明のオーミック電極は、部位によらず、例えば、１×１０^-４Ω・ｃｍ^２以下という低いコンタクト抵抗を安定的に実現し得る。

《半導体素子の製造方法》
（１）本発明は、上述したような半導体素子の製造方法としても把握される。例えば、本発明は、半導体の少なくとも一つの表面上に、Ｍｏ層とＮｉ層を積層した金属層を形成する金属層形成工程と、該金属層へパルスレーザーを照射して該金属層を熱処理するアニール工程と、を備える半導体素子の製造方法であって、該パルスレーザーは、１パルスあたりの有効照射エリアが２５００μｍ^２以上であると共に、該有効照射エリアのエネルギー密度が２．３５Ｊ／ｃｍ^２以上である半導体素子の製造方法でもよい。

（２）本発明の製造方法では、先ず、金属層のレーザーアニールによりオーミック電極を形成しており、その形成時に半導体素子の素子部（デバイス構造）が受けるダメージは少ない。

ところで、オーミック電極の構造（組織）は、レーザーの照射条件により大きく異なる。例えば、エネルギー密度は同じでも、レーザのビームプロフィルが異なれば、加熱と冷却（熱伝導による放熱）のバランスが変化し、照射エリアの温度分布に影響する。

本発明の製造方法のように、高エネルギー密度のパルスレーザーで、広い照射エリアを加熱すると、狭い照射エリアを加熱するときよりも、照射エリアは高温状態に保持され易くなる。この理由は次のように考えられる。局所（例えば中心部）を瞬間的に加熱しても、二次元的な熱伝導による急速な冷却により、照射エリアの温度はあまり上昇しない。一方、照射エリアを広く加熱すると、熱伝導が一次元的となり、放熱（冷却）が緩慢となって、照射エリアは高温状態になり易い。

レーザー照射により金属層が高温に加熱されると、ＳｉＣから生じるＣ等は界面近傍に留まらず広く拡散するようになる。その結果、Ｍｏカーバイドが全体的に一様に分散したオーミック電極が形成されるようになったと考えられる。また、金属層が高温状態になった結果、従来のレーザーアニールでは生成されなかったＭｏシリサイドも新たに生成されるようになったと考えられる。

こうして本発明の製造方法によれば、高抵抗なＭｏカーバイドが半導体（ＳｉＣ）との界面近傍に凝集することがなく、低抵抗なＭｏシリサイドも生成されるようになり、コンタクト抵抗が低いオーミック電極が安定して形成されるようになったと考えられる。

《半導体装置》
本発明は、上述した半導体素子を用いた半導体装置としても把握される。例えば、本発明は、オーミック電極を有する半導体からなる半導体素子と、該半導体素子に接合される金属体と、該オーミック電極と該金属体とを接合する接合部と、を備える半導体装置であって、該半導体は炭化ケイ素からなり、該オーミック電極は、モリブデンカーバイド、モリブデンシリサイドおよびニッケルシリサイドを含み、該モリブデンカーバイドは、該オーミック電極中で一様に分布している半導体装置でもよい。

《その他》
（１）本明細書でいうＭｏカーバイドが「一様」に分布しているか否かは、例えば、元素マップ像から確認される。敢えていうなら、「一様」とは、最大長が１５ｎｍ超さらには１０ｎｍ超となるＭｏカーバイド粒子（ナノサイズの塊）が存在しない状態といえる。元素マップ像は、例えば、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）を用いた電子エネルギー損失分光分析（ＥＥＬＳ）やエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）により生成される。

（２）特に断らない限り本明細書でいう「ｘ〜ｙ」は下限値ｘおよび上限値ｙを含む。本明細書に記載した種々の数値または数値範囲に含まれる任意の数値を新たな下限値または上限値として「ａ〜ｂ」のような範囲を新設し得る。特に断らない限り、本明細書でいう「ｘ〜ｙｎｍ」はｘｎｍ〜ｙｎｍを意味する。他の単位系（μｍ、Ωｃｍ^２等）についても同様である。

半導体素子の製造過程を例示する説明図である。 照射したレーザーのビームプロフィルである。 半導体素子の一例を示す模式断面図である。 試料１のオーミック電極に関するＸＲＤプロフィルである。 試料Ｃ１のオーミック電極に関するＸＲＤプロフィルである。 試料１のオーミック電極に係るＳＴＥＭ像と元素マップ像である。 試料１のオーミック電極に係る拡大したＳＴＥＭ像である。 試料Ｃ１のオーミック電極に係るＳＴＥＭ像と元素マップ像である。 試料Ｃ１のオーミック電極に係る拡大したＳＴＥＭ像である。 試料１に係るオーミック電極のＡＥＳプロフィルである。 試料Ｃ１に係るオーミック電極のＡＥＳプロフィルである。 試料１に係るオーミック電極の３ＤＡＰ像と元素マップ像である。

本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一以上の構成要素を付加し得る。本明細書で説明する内容は、本発明の半導体素子の他、その製造方法等にも該当し得る。「方法」に関する構成要素は「物」に関する構成要素ともなり得る。

《オーミック電極》
オーミック電極は、Ｍｏカーバイド、ＭｏシリサイドおよびＮｉシリサイドを含む。Ｍｏカーバイドのみならず、ＭｏシリサイドやＮｉシリサイドも、オーミック電極中で一様に分布しているとよい。さらにいうと、それら化合物が長周期的な結晶構造を形成せずに分布しており、非晶質状であるとよい。これらのことは、Ｘ線回折プロファイル（パターン）に現れるピークが、シャープではなく、ブロード状であることから確認される。

各化合物の割合を規定することは困難であるが、オーミック電極中に含まれるＮｉとＭｏは、同程度か、ＮｉがＭｏよりも多いとよい。Ｎｉに対するＭｏの原子数比（Ｍｏ／Ｎｉ）は、例えば、０．６〜１さらには０．７〜０．９であるとよい。

オーミック電極の厚さは、例えば、３０〜３００ｎｍさらには５０〜１５０ｎｍである。その厚さは、例えば、電子顕微鏡による観察像の最短距離（界面間距離の最小値）とするとよい（他の厚さも同様）。厚さが過大になると、コンタクト抵抗の増加を招く。厚さが過小では、オーミック電極の密着性が低下し得る。

《オーミック電極の形成》
上述したオーミック電極は、一例として、次のようなレーザーアニールにより形成される。すなわち、半導体の少なくとも一つの表面上に、Ｍｏ層とＮｉ層を積層した金属層を形成する金属層形成工程と、その金属層へパルスレーザーを照射して金属層を熱処理するアニール工程とにより形成される。

（１）金属層形成工程
Ｍｏ層やＮｉ層は、スパッタリング等の蒸着により形成される。各層の厚さは、例えば、２０〜２００ｎｍさらには４０〜１６０ｎｍである。Ｍｏ層とＮｉ層は同じ厚さでもよいが、Ｍｏ層をＮｉ層よりも１０〜３０ｎｍ程度薄くしてもよい。

Ｍｏ層は、熱処理時にＳｉＣから放出されるＣをトラップしてＭｏカーバイドを形成する。これにより、オーミック電極中におけるＣ（グラファイト等）の析出が抑制され、Ｃによるコンタクト抵抗の増加と、半導体（ＳｉＣ）に対するオーミック電極の密着性が確保される。またＭｏ層は、高温域において、ＳｉＣから放出されるＳｉと反応して、低抵抗なＭｏシリサイドを生成する。

Ｎｉ層は、Ｍｏ層の酸化を抑制する。またＮｉ層は、レーザーの吸収性がよく、照射されたレーザーを効率的に熱エネルギーへ変換する。そしてＮｉ層は、アニール工程時、ＳｉＣから放出されるＳｉと反応して、低抵抗なＮｉシリサイドを生成する。

（２）アニール工程
レーザー（光源）には、固体レーザー（半導体レーザ励起固体レーザー、ランプ励起固体レーザー等）、エキシマレーザー等を用いることができる。固体レーザーにはＹＡＧレーザー、ＹＶＯ_４レーザー等がある。エキシマ（励起二量体）には、Ｆ_２（波長１５７ｎｍ）、ＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）、ＸｅＣｌ（波長３０８ｎｍ）、ＸｅＦ（波長３５１ｎｍ）等がある。

レーザーには、例えば、パルス幅が１０〜１００ｎｓｅｃさらには３０〜７０ｎｓｅｃのパルスレーザーを用いるとよい。パルス幅の調整により、照射エリアを効率的に加熱できる。

レーザー照射は、例えば、１パルスあたりの有効照射エリアを２５００μｍ^２以上さらには３０００μｍ^２以上とするとよい。また、その有効照射エリアのエネルギー密度（出力密度）を２．３〜３Ｊ／ｃｍ^２さらには２．４〜２．７Ｊ／ｃｍ^２とするとよい。有効照射エリアやエネルギー密度が過小では、金属層の加熱が不十分となり、ＳｉＣの界面付近に、高抵抗なＭｏカーバイドが集中的に生成されるようになる。エネルギー密度が過大になると、アブレーションを生じるようになり、コンタクト抵抗の増大やＳｉＣ等の損傷を招く。なお、有効照射エリアは大きくてもよいが、装置的な制約から、敢えていうと、５０００μｍ^２以下さらには４０００μｍ^２以下とするとよい。

本明細書でいう有効照射エリアは、レーザーのビームプロフィルがガウシアン形状なら、レーザー強度のピーク値の１／ｅ^２（１３.５％）に相当する領域の面積となる。レーザーのビームプロフィルがトップハット形状なら、レーザー強度のピーク値の５０％に相当する領域の面積となる。

また、本明細書でいうエネルギー密度は、その有効照射エリアで、１パスル分のエネルギー（積分値）を除して定まる。１パスル分のエネルギーは、レーザーの出力（Ｗ）をレーザー周波数（Ｈｚ）で除して求まる。

パルスレーザーの照射域を重畳させる割合は、その発振周波数、走査速度、照射域の大きさ（またはパルスレーザーの焦点位置）等により調整される。パルスレーザーの特性にも依るが、は、例えば２０〜９５％さらには３３〜７５％とするとよい。

パルスレーザーの発振周波数（２０ｋＨｚ）は、例えば、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚとするとよい。発振周波数が過小では走査速度の低下を招く。発振周波数が過大ではエネルギー密度が低下し得る。

レーザーの焦点位置により照射範囲が変化する。その焦点位置は、金属層の最表面からずれたところにあってもよいが、最表面近傍にあるほど、安定したエネルギー密度で各領域をアニールできる。レーザー照射は、金属層（Ｍｏ層またはＮｉ層）の表面上で不要な化合物が生成することを回避するため、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気でなされるとよい。

《半導体素子》
半導体素子は、ＳｉＣからなるトランジスタやダイオードであり、特に、大電流の制御を行うパワーデバイスである。パワートランジスタとして、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等がある。パワーダイオードとして、例えば、ＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード）、ＦＲＤ（ファストリカバリーダイオード）等がある。

オーミック電極は、例えば、素子部（デバイス構造）の反対面側に形成された裏面電極となる。裏面電極は、例えば、パワーダイオードならカソード電極、パワートランジスタならゲート電極と反対面側にあるドレイン電極やコレクタ電極等である。

《半導体素子》
（１）パワーＭＯＳＦＥＴやパワーダイオード等の半導体素子の製造工程の一例を図１Ａに示した。先ず、不純物がドーピングされたｎ型ＳｉＣウエハ（単に「ＳｉＣ基板」という。）を用意する。研磨されたＳｉＣ基板の片面（表面）に、イオン注入等により素子部（デバイス構造）を形成する（デバイス形成工程）。その反対面（裏面）側を所望の厚さに研削・研磨する（基板薄板化工程）。

研磨された裏面に、ＭｏおよびＮｉを順にスパッタリングにより蒸着させる（金属層形成工程）。なお、スパッタリングは真空雰囲気中でなされる（他のスパッタリングも同様）。ＳｉＣ基板の裏面に積層されたＭｏ層とＮｉ層へ、パルスレーザーを照射して、レーザーアニールを行う（アニール工程）。これによりＳｉＣ基板の裏面にオーミック電極（層）が形成される。金属層形成工程とアニール工程を併せて裏面電極形成工程という。その後、素子部およびオーミック電極が形成されたＳｉＣ基板を、ブレードダイシング等（図略）により分割すると、チップ（半導体素子）が得られる。

（２）本実施例では、上述した製造工程を踏まえて、パワーダイオードを想定した評価用チップ１を製作した（図２参照）。評価用チップ１は、図２に示すように、ＳｉＣ基板１０（□４ｍｍ×ｔ０．２８ｍｍ）の一面（裏面）に形成されたオーミック電極１２（裏面電極）を有する。

オーミック電極１２は、積層したＭｏ層（厚さ７０ｎｍ）とＮｉ層（厚さ１００ｎｍ）へ、レーザー照射（レーザーアニール）して形成した。レーザー照射は、図１Ｂに示す２種類のビームプロフィルにより行った（試料１、試料Ｃ１）。

先ず、ビームプロフィルがトップハット形状（有効照射エリアの中央部が平坦状）であるパルスレーザーを照射した。このとき、レーザーの種類：ＹＶＯ_４、パルス幅：＜６０ｎｓｅｃ、発振周波数：２０ｋＨｚ、１パルスあたりの有効照射エリア：７８００μｍ^２、その有効照射エリアのエネルギー密度：２．０〜３．０Ｊ／ｃｍ^２とした。こうして得られた各評価用チップ１をまとめて試料１という。なお、有効照射エリアおよびエネルギー密度は、既述した方法により求めた。

次に、従来（特開２０１７−１９９８０７号公報参照）と同様に、ビームプロフィルがガウシアン形状（尖塔状な形状）であるパルスレーザーを照射して、レーザーアニールを行った。このときのレーザー照射条件は、レーザーの種類：ＹＶＯ_４、パルス幅：＜６０ｎｓｅｃ、発振周波数：２０ｋＨｚ、有効照射エリア：３１４００μｍ^２、エネルギー密度：１．０〜２．０Ｊ／ｃｍ^２とした。こうして得られた評価用チップ１を試料Ｃ１という。

《コンタクト抵抗》
（１）測定
各試料のオーミック電極１２のコンタクト抵抗を、ＴＬＭ（Transmission Line Model）法により測定した。その一例を示すと、次の通りである。

試料１の場合、オーミック電極の形成時のエネルギー密度を２．６Ｊ／ｃｍ^２としたとき、そのコンタクト抵抗は２×１０^-５Ω・ｃｍ^２であった。試料Ｃ１の場合、エネルギー密度を１．８Ｊ／ｃｍ^２としたとき、コンタクト抵抗は２×１０^-４Ω・ｃｍ^２であった。

（２）評価
このように、試料１のオーミック電極では、エネルギー密度が２．３Ｊ／ｃｍ^２を超えると、コンタクト抵抗が安定して１×１０^-４Ω・ｃｍ^２以下となった。一方、試料Ｃ１のオーミック電極は、コンタクト抵抗が１×１０^-４Ω・ｃｍ^２超となった。

《分析》
オーミック電極の相違（レーザーアニール条件の相違）が、コンタクト抵抗に大きく影響する要因を明らかにするため、試料１と試料Ｃ１の各オーミック電極について、以下に示す種々の分析（測定・観察）を行った。

（１）ＸＲＤ
各試料のオーミック電極を、Ｘ線回折装置（株式会社リガク社製／使用Ｘ線：Ｃｕ―Ｋα線）で分析して得られたＸＲＤプロフィルを図３Ａと図３Ｂ（両図を併せて単に「図３」という。）にまとめて示した。

試料１では、ＭｏやＮｉを示すピークは観察されず、ＭｏＣ（Ｍｏカーバイドの一例）、Ｎｉ_２Ｓｉ（Ｎｉシリサイドの一例）に加えて、ＭｏＳｉ_２（Ｍｏシリサイドの一例）を示すピークだけが観察された。また、いずれのピークもブロード的であった。一方、試料Ｃ１では、Ｍｏシリサイド（例えばＭｏＳｉ_２）を示すピークが観察されず、Ｎｉ単体やＭｏ単体を示すピークが観察された。また、ＭｏＣを示すシャープなピークも観察された。

これらのＸＲＤプロフィルから、試料１に係るオーミック電極と従来の試料Ｃ１に係るオーミック電極は、組織構造や生成物が大きく異なることが明らかとなった。

（２）ＳＴＥＭ−ＥＤＸ
各試料のオーミック電極付近の断面を、電界放出形透過電子顕微鏡（日本電子株式会社製 ＪＥＭ−２１００Ｆ）と、それに付属しているエネルギー分散型Ｘ線分析装置とで、観察および分析した。試料１（エネルギー密度：２．６Ｊ／ｃｍ^２）に係るＳＴＥＭ像（明視野像）と元素マップ像を図４Ａに、拡大したＳＴＥＭ像を図４Ｂにそれぞれ示した。また、試料Ｃ１に係るＳＴＥＭ像（明視野像）と元素マップ像を図５Ａに、拡大したＳＴＥＭ像を図５Ｂにそれぞれ示した。

図４Ａと図４Ｂ（両図を併せて単に「図４」という。）から明らかなように、試料１に係るオーミック電極では、Ｍｏ、Ｎｉ、ＣおよびＳｉが一様に分布しており、ブロック状の化合物等は観られなかった。ＳｉＣの接合界面近傍に観察されたＭｏＣ層は、均一的で、厚さが５ｎｍ未満で非常に薄かった。

一方、図５Ａと図５Ｂ（両図を併せて単に「図５」という。）から明らかなように、試料Ｃ１に係るオーミック電極では、ＳｉＣの接合界面近傍に、一辺が１６〜２４ｎｍ程度であるブロック状のＭｏカーバイドが観察された。

（３）ＡＥＳ
試料１（エネルギー密度：２．５Ｊ／ｃｍ^２）と試料Ｃ１に係るオーミック電極を、その表面側からオージェ電子分光分析（ＡＥＳ）した結果を、それぞれ図６Ａと図６Ｂ（両図を併せて単に「図６」という。）に示した。

図６Ａからわかるように、試料１に係るオーミック電極は、Ｍｏ、Ｎｉ、ＣおよびＳｉが一様に分布した構造をしていることが明らかとなった。この傾向は、ＳｉＣの接合界面近傍でも同様であった。

一方、図６Ｂからわかるように、試料Ｃ１に係るオーミック電極は、ＳｉＣの接合界面近傍において、ＭｏおよびＣが急増しており、ＭｏＣが多く存在していることが確認された。この結果は、図５に示したように、ＭｏＣがブロック状に存在していることとも整合する。

（４）３ＤＡＰ
アトムプローブ電界イオン顕微鏡（ＡＭＥＴＥＫ社製 ＬＥＡＰ４０００ＸＳｉ）を用いて、試料１（エネルギー密度：２．７Ｊ／ｃｍ^２）に係るオーミック電極を分析した３ＤＡＰ像と元素マップ像を図７に示した。なお、元素マップ像は、ＳｉＣの接合界面から厚さ５ｎｍの領域を対象としている。

図７からも明らかなように、試料１に係るオーミック電極は、ＳｉＣの接合界面付近でも、Ｍｏ、Ｎｉ、ＣおよびＳｉが一様に分布してなることがわかった。ＭｏカーバイドのＸ―Ｙ平面上（Ｚ方向は厚さ方向）におけるサイズを敢えていうと、大きく見積もっても、縦方向で５ｎｍ以下、横方向で１５ｎｍ以下であるといえる。従って、試料１に係るオーミック電極中におけるＭｏカーバイドは、高々１５ｎｍ以下（未満）に過ぎないことが明らかとなった。ちなみに、試料Ｃ１に係るオーミック電極の場合、Ｍｏカーバイドのサイズは、縦方向で約２５ｎｍ程度、横方向で１６〜３０ｎｍであった。

１ チップ（半導体素子）
１０ ＳｉＣ基板
１２ オーミック電極

Claims (8)

1. オーミック電極を有する半導体からなる半導体素子であって、
   該半導体は炭化ケイ素からなり、
   該オーミック電極は、モリブデンカーバイド、モリブデンシリサイドおよびニッケルシリサイドを含み、
   該モリブデンカーバイドは、該オーミック電極中で一様に分布している半導体素子。
2. 前記オーミック電極のコンタクト抵抗は、１×１０^-４Ω・ｃｍ^２以下である請求項１に記載の半導体素子。
3. 前記オーミック電極は、原子数比でＮｉをＭｏよりも多く含む請求項１または２に記載の半導体素子。
4. 前記オーミック電極は、厚さが３０〜３００ｎｍである請求項１〜３のいずれかに記載の半導体素子。
5. 半導体の少なくとも一つの表面上に、Ｍｏ層とＮｉ層を積層した金属層を形成する金属層形成工程と、
   該金属層へパルスレーザーを照射して該金属層を熱処理するアニール工程と、
   を備える半導体素子の製造方法であって、
   該パルスレーザーは、１パルスあたりの有効照射エリアが２５００μｍ^２以上であると共に、該有効照射エリアのエネルギー密度が２．３５Ｊ／ｃｍ^２以上である半導体素子の製造方法。
6. 前記パルスレーザーは、前記有効照射エリアの中央部が平坦状のビームプロフィルを有する請求項５に記載の半導体素子の製造方法。
7. 前記パルスレーザーは、パルス幅が１０〜１００ｎｓｅｃであると共に発振周波数が１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである請求項５または６に記載の半導体素子の製造方法。
8. 前記金属層は、原子数比でＮｉをＭｏよりも多く含む請求項５〜７のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。