專利名稱：炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法
炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法技術(shù)分野本發(fā)明涉及炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，特別涉及炭化硅肖特基(Schottky) 二極管的制造方法。
背景技術(shù)：
kV級(jí)高耐壓的炭化硅(SiC)肖特基二極管是在由SiC構(gòu)成的η型外延層上形成肖特基電極而構(gòu)成的。在該構(gòu)造中，電場易于集中于外延層與肖特基電極的結(jié)合面的周圍，所以需要在該結(jié)合面(肖特基結(jié)合面)的周圍的表層中形成用于電場集中緩和的P型終端構(gòu)造。在ρ型終端構(gòu)造的形成中，一般使用將Al (鋁)、Β (硼)等ρ型雜質(zhì)離子注入到η 型外延層中，并通過1500°C左右以上的高溫?zé)崽幚磉M(jìn)行活性化退火的方法。為了形成良好的特性的肖特基結(jié)，需要去除通過該高溫?zé)崽幚硇纬傻腟iC表面的變質(zhì)層。作為去除該變質(zhì)層的技術(shù)，已知例如專利文獻(xiàn)1 3記載的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1中，作為去除該變質(zhì)層的方法，記載了在活性化退火后對SiC表層進(jìn)行犧牲氧化，在表層中形成大于等于40nm小于140nm的犧牲氧化膜，與該犧牲氧化膜一起去除變質(zhì)層的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)2中，記載了接著利用氟酸處理的自然氧化膜的去除，通過利用氫與氧的混合氣體的等離子體、包含氟原子的氣體的等離子體的等離子體蝕刻對SiC的表面進(jìn)行清潔化的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)3中，記載了產(chǎn)生大至IOOnm的厚度的變質(zhì)層、并通過包含氫的氣氛中的蝕刻或者研磨來去除大至IOOnm的厚度的變質(zhì)層的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-5；3418號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2001-35838號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2004-363326號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，本申請發(fā)明者發(fā)現(xiàn)通過活性化退火形成的變質(zhì)層的厚度是100 200nm左右，根據(jù)活性化退火條件有時(shí)厚到大至200nm。如果通過專利文獻(xiàn)1記載那樣的一次性的犧牲氧化、或者犧牲氧化的反復(fù)來去除厚度200nm左右的變質(zhì)層，則有時(shí)在犧牲氧化膜的去除后的SiC表面中成群臺(tái)階等的表面凹凸變大而泄漏電流增加。另外，如果這樣與變質(zhì)層的厚度對應(yīng)地使?fàn)奚趸ぷ兒?，則有時(shí)產(chǎn)生剩余殘留C的舉動(dòng)等SiC特有的問題、為了形成犧牲氧化膜花費(fèi)時(shí)間這樣的問題、為了去除犧牲氧化膜花費(fèi)時(shí)間這樣的問題。另外，在如專利文獻(xiàn)2以及3的記載，主要通過蝕刻來去除變質(zhì)層的情況下，雖然犧牲氧化膜的去除所需的時(shí)間被縮短，但特別在最后的去除方法是等離子體處理的情況下，有時(shí)對SiC表面造成新的損害。本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題而完成的，其目的在于提供一種炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，可以充分去除SiC表面的變質(zhì)層，可以縮短犧牲氧化膜的去除所需的時(shí)間，并且可以降低對炭化硅層的表面的損害。本發(fā)明提供一種炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具備(a)對炭化硅層進(jìn)行離子注入的工序；(b)對離子注入后的所述炭化硅層進(jìn)行活性化退火的工序；(c)通過干蝕刻去除活性化退火后的所述炭化硅層的表層的工序；(d)對干蝕刻后的所述炭化硅層的表層進(jìn)行犧牲氧化來形成犧牲氧化膜的工序； 以及(e)通過濕蝕刻去除所述犧牲氧化膜的工序。根據(jù)本發(fā)明的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，可以在短時(shí)間內(nèi)去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層，并且可以抑制產(chǎn)生成群臺(tái)階等表面凹凸，所以可以大幅抑制逆偏置時(shí)的泄漏電流增加。


圖1是說明實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖2是說明實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖3是說明實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖4是說明實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖5是說明實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖6是說明實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖7是說明實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖8是說明實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖9是示出通過實(shí)施方式1的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法制造的炭化硅半導(dǎo)體裝置的合格比例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖10是用合格比例-RIE蝕刻量的相關(guān)關(guān)系的曲線示出圖9的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖11是說明實(shí)施方式2的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖12是說明實(shí)施方式2的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。(符號(hào)說明)1 炭化硅基板；2 :n型外延層；3 :p型離子注入層；4 通過活性化退火形成的變質(zhì)層；5a 通過干蝕刻形成的去除部分；5b 通過干蝕刻形成的新的變質(zhì)層；6 犧牲氧化膜； 7 歐姆電極；8 肖特基電極；9 石墨膜。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式1)以下，根據(jù)作為SiC-SBD的斷面示意圖的圖1 圖8，說明該實(shí)施方式的炭化硅半導(dǎo)體裝置(炭化硅肖特基二極管SiC-SBD)的制造工序。首先，準(zhǔn)備由具有(0001)硅面的4H_SiC構(gòu)成的例如高濃度的η型的基板1?；?1的電阻率是例如0. 02 Ω/crn左右。接下來，如圖1所示，在基板1的(0001)硅面中，使雜質(zhì)濃度是5 X 1015/cm3左右的低濃度η型炭化硅材料的外延層2生長。另外，也可以在外延層2的形成后，在該外延層2 的表面中，通過加熱處理來形成熱氧化膜(SiO2-氧化膜)。在該情況下，該熱氧化膜作為工藝保護(hù)膜而發(fā)揮功能。接下來，如圖2所示，為了制作用于確保kV超級(jí)的耐壓的ρ型終端構(gòu)造，在外延層 2的表層中，注入作為ρ型摻雜的Al離子，在0. 8 μ m左右的深度選擇性地形成ρ型離子注入層3。在該形成中，用通過光刻法形成的光致抗蝕劑形成離子注入掩模來進(jìn)行即可。另外，雖然在圖2中沒有詳細(xì)圖示，但ρ型離子注入層3由成為ρ型終端構(gòu)造的環(huán)狀的GR (Guard Ring,保護(hù)環(huán))、和在該GR的外側(cè)連續(xù)形成而用于降低表面電場的 JTE (Junction Termination Extension，結(jié)終端擴(kuò)展)構(gòu)成。JTE的ρ型雜質(zhì)濃度被設(shè)定為比GR的濃度稍微小。接下來，為了作為ρ型終端構(gòu)造而完成，對P型離子注入層3進(jìn)行活性化。為此， 使用例如RTA(Rapid Thermal Anneal，快速熱退火)類型的退火爐，針對外延層2整體，在常壓Ar (氬)氣氛中進(jìn)行作為1500 1700°C、10分鐘以上的高溫?zé)崽幚淼幕钚曰嘶?。在該活性化退火時(shí)，如圖3所示，在外延層2的表面中預(yù)先形成石墨膜9。通過預(yù)先形成石墨膜9，可以抑制在外延層2的表面中產(chǎn)生被稱為成群臺(tái)階的凹凸。石墨膜9在活性化退火結(jié)束后去除。通過這樣對離子注入的雜質(zhì)進(jìn)行活性化，ρ型離子注入層3得到50%以上的活性化率而作為P型終端構(gòu)造發(fā)揮充分功能，并且可以防止在外延層2的表面中產(chǎn)生Inm以上的成群臺(tái)階。另外，在外延層2的表面中不形成石墨膜而進(jìn)行了活性化退火的情況下，如果在特別高溫下進(jìn)行活性化退火，則在外延層2的表面中產(chǎn)生20nm左右的成群臺(tái)階，該凹凸有時(shí)成為使泄漏電流增大的原因。如果這樣產(chǎn)生20nm左右的成群臺(tái)階，則在外延層2的表面中在(0001)硅面以外還出現(xiàn)(000-1)碳面。一般如果在氧氣氛中對外延層2等炭化硅的層進(jìn)行加熱處理，則在該硅面以及該碳面中，形成SiO2熱氧化膜。此時(shí)，該碳面中形成的SiO2 熱氧化膜比該硅面中形成的SiO2熱氧化膜厚約10倍以上。因此，如果產(chǎn)生20nm左右的成群臺(tái)階，則外延層2的表面中形成的SiO2熱氧化膜的厚度的偏差大幅增加。該熱氧化膜的厚度的偏差在通過濕蝕刻(例如氟酸蝕刻)去除了該熱氧化膜之后，也成為使該熱氧化膜局部地殘留的原因，其也成為使泄漏電流增大的原因。另外，在活性化退火前，臨時(shí)去除SiO2熱氧化膜。然后，在活性化退火后的外延層2的表層中，如圖4所示，通過活性化退火產(chǎn)生變質(zhì)層4。根據(jù)后述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的厚度是100 200nm左右， 但為了形成良好的肖特基結(jié)，需要去除通過該活性化退火形成的變質(zhì)層4。接下來，說明去除通過該活性化退火形成的變質(zhì)層4的方法。首先，如圖5所示，針對通過活性化退火產(chǎn)生了變質(zhì)層4的外延層2的表層側(cè)，通過干蝕刻，去除例如約120nm左右的厚度。在圖5中，用虛線包圍而示出了通過干蝕刻去除的去除部分5a。此時(shí)的蝕刻條件是例如RIE (Reactive ion etching，活性離子蝕刻)處理、 SF6氣體流量30sccm、處理室壓力0. 5Pa、蝕刻時(shí)間8秒、蝕刻速度7. 5nm/秒左右。在通過干蝕刻形成的去除了去除部分5a之后的外延層2的新的表面中，通過該干蝕刻，產(chǎn)生例如小于20nm左右的厚度的新的由于干蝕刻出現(xiàn)的變質(zhì)層5b。接下來，去除該新的通過干蝕刻產(chǎn)生的變質(zhì)層5b。另外，此時(shí)，通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的剩余的下層部分成為包含于通過干蝕刻形成的變質(zhì)層5b中的狀態(tài)，所以如果去除通過干蝕刻形成的變質(zhì)層5b，則通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的剩余的下層部分也被去除。通過干蝕刻形成的變質(zhì)層5b如圖6以及圖7所示，通過外延層2的新的表面的表層的犧牲氧化以及根據(jù)犧牲氧化而形成的犧牲氧化膜6的去除而被去除。首先，如圖6所示，對外延層2的新的表面的表層進(jìn)行犧牲氧化，在其表層中形成厚度20nm左右的犧牲氧化膜(SiO2氧化膜)6。此時(shí)的犧牲氧化的條件是干式氧化、1150°C、 氧化時(shí)間2小時(shí)等即可。接下來，如圖7所示，針對該犧牲氧化膜6在例如10倍稀釋的氟酸中進(jìn)行例如5 分鐘濕蝕刻而去除。這樣，與犧牲氧化膜6—起去除通過干蝕刻形成的變質(zhì)層5b。由此，與通過干蝕刻形成的變質(zhì)層5b —起通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的下層部分被去除。這樣，根據(jù)通過干蝕刻形成的表層5a的去除、和犧牲氧化膜6的形成以及通過濕蝕刻實(shí)現(xiàn)的其去除，通過活性化退火形成的變質(zhì)層4被去除。由此，外延層2的表面成為無變質(zhì)層的狀態(tài)。此處，對于通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的厚度是140nm左右的情況，示出了通過干蝕刻去除的表層5a的厚度和通過犧牲氧化去除的膜的膜厚的例子。在通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的厚度是140nm左右的情況下，使通過干蝕刻去除的表層5a的厚度成為 120nm左右，根據(jù)犧牲氧化膜6的形成以及通過濕蝕刻實(shí)現(xiàn)的其去除，將通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的厚度去除20nm左右(將氧化時(shí)間2小時(shí)進(jìn)行1次)即可。通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的厚度根據(jù)活性化退火條件等而或厚或薄，但在通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的厚度大于140nm的情況下，也可以使通過干蝕刻去除的表層5a的厚度成為120nm以上，進(jìn)而，使?fàn)奚趸?的形成以及通過濕蝕刻實(shí)現(xiàn)的去除的厚度增加，或者將犧牲氧化膜6的形成以及通過濕蝕刻實(shí)現(xiàn)的20nm左右的利用活性化退火產(chǎn)生的變質(zhì)層4的去除反復(fù)多次。另外，此處說明了通過干蝕刻新生成的表面變質(zhì)層5b的厚度是20nm左右以下的情況，但在比20nm厚的情況下，與其對應(yīng)地使?fàn)奚趸?的厚度比20nm厚即可。另外， 作為干蝕刻的氣體使用了 SF6氣體，但在該情況下，通過干蝕刻形成的表面變質(zhì)層5b的厚度可以抑制為40nm以下，所以犧牲氧化膜6的厚度設(shè)定為最大成為40nm左右即可。這樣，在將包括在途中形成的通過干蝕刻形成的表面變質(zhì)層5b的通過活性化退火形成的變質(zhì)層4全部從外延層2去除之后，如圖8所示，在基板1的背面的大至全面中， 選擇性地形成通過例如Ni硅化物形成的歐姆電極7，并且在外延層2的表面，選擇性地形成通過例如Ti金屬形成的肖特基電極8。此時(shí)，在電極形成后首先形成需要高溫處理的歐姆電極7，之后進(jìn)行肖特基電極8 的形成以及之后的熱處理。進(jìn)而，雖然未圖示，但在肖特基電極8的表面中，通過Al等金屬形成引線鍵合用的金屬膜，并在該金屬膜上，以具有用于引線鍵合的開口部的方式形成聚酰亞胺等的樹脂層。 另外，在基板1的背面?zhèn)鹊臍W姆電極7的表面中，通過M、Au等金屬形成小片結(jié)合用的金屬膜。這樣制造炭化硅半導(dǎo)體裝置。此處，說明通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的去除條件、與該去除效果即SiC-SBD的檢查的合格比例的關(guān)系。通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的去除條件是通過干蝕刻的蝕刻量(RIE蝕刻量)、和在1次中炭化硅層被氧化大致20nm的犧牲氧化的次數(shù)(犧牲氧化次數(shù))的組合。另外，合格比例是通過SiC-SBD的逆方向泄漏電流-逆方向電壓的特性在直至規(guī)定的電流密度以下、或者規(guī)定的逆方向電壓以上為止逆方向泄漏電流是否呈現(xiàn)急劇的增加來判定的。另外，將犧牲氧化分成多次來實(shí)施的原因在于，為了形成厚的犧牲氧化膜需要與其膜厚成比例的量以上的時(shí)間，如果除去該點(diǎn)，則既可以進(jìn)行1次犧牲氧化，并且，也可以多次反復(fù)更短時(shí)間的犧牲氧化。在圖9中，以表的形式，示出了對于針對RIE蝕刻量用0nm、60nm、120nm、240nm這 4個(gè)值試驗(yàn)并且針對犧牲氧化次數(shù)用0次、1次、2次這3個(gè)值試驗(yàn)而制作出的7個(gè)(#1 #7)SiC-SBD，調(diào)查了逆方向泄漏電流-逆方向電壓的合格比例。另外，圖10是以合格比例為縱軸并以RIE蝕刻量為橫軸而示出了圖9的結(jié)果的情況的曲線。例如，圖9以及圖10的#1的規(guī)格是在RIE蝕刻量Onm、即不實(shí)施通過RIE進(jìn)行的干蝕刻，犧牲氧化次數(shù)O次、即不實(shí)施犧牲氧化膜6的形成以及通過濕蝕刻實(shí)現(xiàn)的其去除的條件下，制造了炭化硅半導(dǎo)體裝置的結(jié)果，示出該情況的逆方向特性的合格比例是5%。如果參照圖9以及圖10，則可知在RIE蝕刻量是Onm的情況下，隨著犧牲氧化次數(shù)按O次、1次、2次增加，合格比例改善為5%、14%、30%。在RIE蝕刻量是60nm的情況下，僅在犧牲氧化次數(shù)是1次的情況下實(shí)施，但與RIE蝕刻量是Onm的情況相比，合格比例更高。在RIE蝕刻量是120nm的情況下，在犧牲氧化次數(shù)是1次、2次的情況下實(shí)施，但合格比例成為38%、41 %而沒有大的變化。但是，與RIE蝕刻量0歷、60歷的情況相比，合格比例都更高。進(jìn)而，在RIE蝕刻量240nm的情況下，僅在犧牲氧化次數(shù)是1次的情況下實(shí)施，但在7個(gè)規(guī)格中成為最高的合格比例49%。這樣，根據(jù)圖9以及圖10可以看出，在本次實(shí)驗(yàn)的范圍內(nèi)，犧牲氧化次數(shù)越多，并且，RIE蝕刻量越多，通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的去除效果、即SiC-SBD的檢查的合格比例越高。在僅通過犧牲氧化實(shí)現(xiàn)的表層的去除的情況(#1 #3)、以及組合了通過犧牲氧化實(shí)現(xiàn)的表層的去除、和通過利用RIE的干蝕刻實(shí)現(xiàn)的表層的60nm左右的厚度的去除的情況(#4)下，無法充分地去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層4而合格比例充其量也低至 30%。但是，在組合了通過犧牲氧化實(shí)現(xiàn)的表層的去除、和通過利用RIE的干蝕刻實(shí)現(xiàn)的表層的120nm左右以上的厚度的去除的情況(#5 #7)下，通過活性化退火形成的變質(zhì)層4 被充分去除，合格比例被大幅改善為40%左右以上。在通過RIE干蝕刻去除了超過240nm 左右的厚度的表層的情況下，被去除的離子注入?yún)^(qū)域的厚度變得過大，離子注入?yún)^(qū)域變得過薄，所以通過RIE干蝕刻去除的表層的厚度優(yōu)選為240nm以下。但是，在當(dāng)前的SiC-SBD的情況下，存在炭化硅基板自身具有的結(jié)晶缺陷的影響。 因此，在圖10等所示的合格比例中，包含作為去除條件的是否適當(dāng)以外的降低要因的所使用的炭化硅基板的結(jié)晶缺陷的濃度的影響。如以上的說明，根據(jù)圖9以及圖10所示的通過活性化退火實(shí)現(xiàn)的變質(zhì)層4的去除條件與去除效果的關(guān)系，優(yōu)選在RIE蝕刻量是120nm以上240nm以下的范圍中不進(jìn)行作為炭化硅層的外延層2的RIE蝕刻，并且，接著通過犧牲氧化進(jìn)行大致20nm以上40nm以下的范圍的厚度的作為炭化硅層的外延層2的去除。另外，如上所述，ρ型離子注入層3的深度是0.8 μ m左右，所以為了使其最終維持作為JTE終端構(gòu)造的功能，在通過活性化退火實(shí)現(xiàn)的變質(zhì)層4的去除后，也需要?dú)埩糁辽?0. 5 μ m左右以上的深度的ρ型離子注入層3。根據(jù)這樣的制約，通過活性化退火實(shí)現(xiàn)的變質(zhì)層4的去除的厚度的上限至多設(shè)成0. 3 μ m、即300nm即可。根據(jù)此前說明的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，在通過活性化退火而變質(zhì)的外延層2的表層的通過活性化退火形成的變質(zhì)層4中，通過干蝕刻去除上層部分，對下層部分進(jìn)行犧牲氧化而用濕蝕刻去除，從而與對通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的整體進(jìn)行犧牲氧化相比，處理時(shí)間減少，而可以在短時(shí)間內(nèi)去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層4。另外，在干蝕刻是RIE干蝕刻的情況下，可以在更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理。另外，由于干蝕刻是RIE干蝕刻，所以不會(huì)如長時(shí)間的犧牲氧化、或者通過犧牲氧化的反復(fù)而去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的情況那樣，使外延層2的表面的凹凸增加，而可以去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層4，由此，可以大幅抑制逆偏置時(shí)的泄漏電流增加。進(jìn)而，通過干蝕刻去除的外延層2的表層的厚度是120nm至240nm的范圍，所以可以充分去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層4，由此，可以大幅抑制逆偏置時(shí)的泄漏電流增加。在通過RIE干蝕刻去除了超過240nm左右的厚度的表層的情況下，被去除的離子注入?yún)^(qū)域的厚度變得過大，離子注入?yún)^(qū)域變得過薄，所以通過RIE干蝕刻去除的表層的厚度優(yōu)選為240nm以下。另外，通過犧牲氧化去除的炭化硅外延層2的厚度是20nm至40nm的范圍，所以可以充分地去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的下層部分以及通過干蝕刻形成的變質(zhì)層 5b。進(jìn)而，在干蝕刻中使用SF6氣體，所以可以得到7. 5nm/秒左右的充分快的蝕刻速度(即可以縮短干蝕刻所需的時(shí)間)，并且不會(huì)新造成40nm以上的深的損傷(變質(zhì))，而可以對外延層2的表層進(jìn)行蝕刻。另外，作為干蝕刻的一個(gè)例子使用了 SF6氣體，但作為其他蝕刻氣體也可以使用 CF4, NF30另外，作為干蝕刻的方式，也可以使用等離子體蝕刻、ECR蝕刻。通過使用例如等離子體蝕刻，可以通過更廉價(jià)的工藝裝置來處理。(實(shí)施方式2)根據(jù)本實(shí)施方式中的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，在實(shí)施方式1中在犧牲氧化層6的去除后，針對形成了歐姆電極7以及肖特基電極8的部位，在不去除最后的犧牲氧化層6而原樣地保留的狀態(tài)下，進(jìn)行歐姆電極7的形成以及之后的高溫處理，之后，進(jìn)行最后的犧牲氧化層6的去除，接著進(jìn)行肖特基電極8的形成，除此以外與實(shí)施方式1中的制造方法相同。在本實(shí)施方式中的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法中，在與實(shí)施方式1的圖1 圖6 同樣地處理之后，如圖11所示，在基板1的背面的大至全面中，形成例如由Ni硅化物形成的歐姆電極7。接下來，如圖12所示，針對犧牲氧化膜6在例如10倍稀釋的氟酸中進(jìn)行例如5分鐘濕蝕刻而去除。之后，與實(shí)施方式1的圖8同樣地，在外延層2的表面中，選擇性地形成例如由Ti金屬形成的肖特基電極8。
根據(jù)本實(shí)施方式中的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，可以使在去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的工序的途中形成的犧牲氧化層6原樣地保留而進(jìn)行歐姆電極7的形成以及之后的高溫處理，所以可以實(shí)現(xiàn)歐姆電極7形成以及之后的高溫處理的過程中的外延層2的保護(hù)，可以在外延層2的表層中，不造成新的損傷，而形成肖特基電極8，可以提高 SiC-SBD的檢查的合格比例。實(shí)施方式3.在實(shí)施方式1中，示出使生長低濃度的η型的外延層2的面成為炭化硅的(0001) 硅面，并在硅面中形成例如由Ti構(gòu)成的肖特基電極8，使該硅面的相反側(cè)的面(基板1的背面)成為炭化硅(000-1)碳面，并在該碳面中形成了例如由Ni硅化物構(gòu)成的歐姆電極7的例子。在本實(shí)施方式中，除了在炭化硅的(000-1)碳面中形成肖特基電極7，并在炭化硅的(0001)硅面中形成歐姆電極7以外，與實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式的情況下，如實(shí)施方式1的敘述，在炭化硅的(000-1)碳面中形成比(0001)硅面極其厚的硅氧化膜，所以即使使炭化硅的(000-1)碳面中形成的犧牲氧化膜比實(shí)施方式1或者2厚，處理時(shí)間也不
會(huì)變長。例如，在通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的厚度是140nm左右的情況下，也可以使通過干蝕刻形成的去除部分5a的厚度成為60nm左右，使通過犧牲氧化以及犧牲氧化膜的濕蝕刻反復(fù)去除通過活性化退火形成的變質(zhì)層4的去除成為SOnm左右(將40nm的去除反復(fù)2次)等。在本實(shí)施方式中的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法中，也可以通過短時(shí)間的處理， 提高SiC-SBD的檢查的合格比例。
權(quán)利要求
1.一種炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具備(a)對炭化硅層進(jìn)行離子注入的工序；(b)對離子注入后的所述炭化硅層進(jìn)行活性化退火的工序；(c)通過干蝕刻去除活性化退火后的所述炭化硅層的表層的工序；(d)對干蝕刻后的所述炭化硅層的表層進(jìn)行犧牲氧化來形成犧牲氧化膜的工序；以及(e)通過濕蝕刻去除所述犧牲氧化膜的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在對離子注入后的炭化硅層進(jìn)行活性化退火的工序中，在炭化硅層的表面形成石墨膜而進(jìn)行活性化退火。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，通過犧牲氧化膜的形成以及去除而去除的炭化硅層的厚度是20nm以上40nm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 通過干蝕刻去除的炭化硅層的厚度是120nm以上240nm以下的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在形成犧牲氧化膜的工序之后，且通過濕蝕刻去除所述犧牲氧化膜的工序之前，形成歐姆電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 干蝕刻是RIE、即活性離子蝕刻處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 在干蝕刻中，使用SF6氣體。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種可以縮短犧牲氧化膜的去除所需的時(shí)間，并且可以降低對炭化硅層的表面的損傷的炭化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法。該炭化硅半導(dǎo)體的制造方法具備(a)對炭化硅層進(jìn)行離子注入的工序；(b)對離子注入后的所述炭化硅層進(jìn)行活性化退火的工序；(c)通過干蝕刻去除活性化退火后的所述炭化硅層的表層的工序；(d)對干蝕刻后的所述炭化硅層的表層進(jìn)行犧牲氧化來形成犧牲氧化膜的工序；以及(e)通過濕蝕刻去除所述犧牲氧化膜的工序。
文檔編號(hào)H01L21/265GK102396069SQ20098015869
公開日2012年3月28日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者大塚健一, 松野吉德, 油谷直毅, 渡邊寬, 鹿間省三, 黑田研一 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社