特許6037083IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

この発明は、半導体装置の製造方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、特許文献1〜3では、オーミックコンタクトを形成する部分(すなわち遷移金属層や、基板と遷移金属層との界面)のみを加熱することができず、基板全体(素子全体)が一様に加熱される。例えば、炭化珪素半導体部と遷移金属層とのオーミックコンタクトを形成する場合、上述したように1000℃以上の高温度で熱処理される。このため、半導体部とゲート絶縁膜との界面特性や素子を構成する材料が劣化する虞がある。特許文献4では、スポット径を絞った状態でレーザーを照射し所定領域を選択的に加熱するため、特許文献1〜3で生じる問題を解消することができる。 しかしながら、特許文献4では、レーザーを集光するレンズから遷移金属層の表面までの距離は、遷移金属層の全面にわたって等しいことが求められる。すなわち、素子表面が平坦で凹凸のない素子構造であることが求められる。このため、トレンチ側壁やチップ側壁に遷移金属層が設けられているなどによって、レーザーを集光するレンズから遷移金属層の表面までの距離が一定でない場合、各配置に対応した条件でレーザー照射を行う必要があることから、すべての遷移金属層を同時に加熱することができず、スループットが低下する虞がある。 さらに、特許文献4では、レーザー照射によって所定領域を選択的に加熱するため、レーザーの照射位置や照射軌跡などのプログラミング制御が複雑になる。また、レーザー照射の位置ずれなどによって、照射むらが生じてコンタクト抵抗がばらついたり、遷移金属層の周囲に配置された遷移金属層以外の構成部(例えばゲート絶縁膜など)が加熱されて素子特性が劣化する虞がある。また、遷移金属層の表面積がレーザーのスポット径に対応する面積よりも小さい場合、遷移金属層のみを選択的に加熱することができないという問題がある。 特許文献5では、素子表面の凹凸の有無や遷移金属層のパターンによらず、リモート水素プラズマ処理によって遷移金属層のみが発熱するため、遷移金属層のみを一様に加熱することができる。このため、レーザー照射によって遷移金属層を選択的に加熱する際に生じる問題を解消することができる。しかしながら、特許文献5および非特許文献1では、水素原子の平均自由工程を大きくし、寿命をのばすため圧力をさげているので高密度プラズマは作れない。このため、水素原子密度が低くなり、急速加熱ができないという問題がある。実際、特許文献5では、200W〜500Wの低い電力でプラズマ処理を長時間行っており、プラズマ処理中に、遷移金属層からの熱伝導により、遷移金属層以外の構成部(例えば素子全体)が加熱され、素子特性が劣化する虞がある。 この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、コンタクト抵抗の低いオーミックコンタクトを形成することができるとともに、素子特性が劣化することを防止することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、次の特徴を有する。まず、半導体基板の表面に遷移金属層を形成する第1形成工程を行う。次に、マイクロ波によって形成された水素プラズマ雰囲気に、前記遷移金属層が形成された状態の前記半導体基板をさらすことによって前記遷移金属層を発熱させるプラズマ処理工程を行う。この際、水素原子または水素ラジカル(以下、まとめて・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明にかかる半導体装置の製造方法によれば、コンタクト抵抗の低いオーミックコンタクトを形成することができるとともに、素子特性が劣化することを防止することができるという効果を奏する。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】図1は、実施の形態1にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図2】図2は、実施の形態1にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図3A】図3Aは、実施の形態1にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図3B】図3Bは、実施の形態1にかかる半導体装置の製造途中の状態の別の一例を示す断面図である。

【図4】図4は、実施の形態1にかかる半導体装置の製造途中の基板おもて面側の状態を具体的に示す断面図である。

【図5】図5は、実施の形態1にかかる半導体装置の製造途中の基板裏面側の状態を具体的に示す断面図である。

【図6】図6は、実施の形態1にかかる半導体装置の製造途中の基板裏面側の状態を具体的に示す断面図である。

【図7】図7は、実施の形態2にかかる半導体装置の製造途中の基板裏面側の状態を示す断面図である。

【図8】図8は、実施の形態2にかかる半導体装置の製造途中の基板裏面側の状態を示す断面図である。

【図9】図9は、実施の形態2にかかる半導体装置の製造途中の基板裏面側の状態を示す断面図である。

【図10】図10は、実施の形態3にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図11】図11は、実施の形態4にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図12】図12は、実施の形態5にかかる半導体装置の製造方法の概要を示すフローチャートである。

【図13】図13は、実施の形態5にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図14】図14は、実施の形態5にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図15】図15は、実施の形態5にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図16】図16は、実施の形態5にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図17】図17は、実施の形態5にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図18】図18は、実施の形態5にかかる半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置のオーミックコンタクト付近の結晶構造を模式的に示す断面図である。

【図19】図19は、従来の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置のオーミックコンタクト付近の結晶構造を模式的に示す断面図である。

【図20】図20は、実施の形態6にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図21】図21は、実施の形態6にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図22】図22は、実施の形態6にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図23】図23は、従来の半導体装置の製造方法の概要を示すフローチャートである。

【図24】図24は、従来の半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図25】図25は、従来の半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図26】図26は、従来の半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図27】図27は、従来の半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

【図28】図28は、従来の半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1,31 炭化珪素基板   2 コンタクト電極   3,21,22 水素原子   4,36 シリサイド層   11 ドリフト領域   12 ソース領域   13 ドレイン領域   14 ゲート絶縁膜   15 ゲート電極   16,32 層間絶縁膜   17,18 ニッケル層   17a,18a ニッケルシリサイド層   19 金属積層膜   23 チタン層   24 石英基板   33 コンタクトホール   34,35 ニッケル−シリコン層   41 タングステン層

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