制造半导体器件的方法技术

一种制造半导体器件的方法，包括：制备由碳化硅制成的且具有形成的n型区域(14、17)的衬底，使该衬底包括一个主表面(10A)的步骤；在包括主表面的区域中形成p型区域(15、16)的步骤；通过在不小于1250℃的温度下加热其中形成有p型区域(15、16)的衬底，由此从n型区域(14、17)跨p型区域(15、16)在主表面上形成氧化物膜(20)的步骤；去除该氧化物膜(20)以暴露主表面的至少一部分的步骤；和在通过去除氧化物膜(20)暴露的主表面上并与之相接触地形成肖特基电极(50)的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种制造能够实现改善的击穿电压特性的半导体器件的方法。
技术介绍
诸如肖特基势垒二极管(SBD)和结势垒肖特基二极管(JBS)的半导体器件具有肖特基电极形成在衬底上的结构。为了改善SBD和JBS的击穿电压特性，需要确保衬底和肖特基电极之间的良好的接触状态。由于这个原因，已经提议在其上将要形成肖特基电极的衬底表面上预先形成氧化物膜，并且在通过去除氧化物膜得到的洁净衬底表面上形成肖特基电极(例如，参见日本专利特开N0.9-246573 (PTLl))。引用列表专利文献PTLl:日本专利特开 N0.9-246573
技术实现思路
技术问题为了进一步改善SBD和JBS的击穿电压特性，需要能够进一步增强衬底和肖特基电极之间接触状态的制造方法。鉴于上述问题提出了本专利技术，并且本专利技术的目的在于提供一种制造能够实现改善的击穿电压特性的半导体器件的方法。问题的解决方案本专利技术的包括以下步骤:制备衬底，该由碳化硅制成并且具有被形成为包括一个主表面的第一导电类型区域；在包括该主表面的区域中形成第二导电类型区域；通过在1250°C或者更大的温度下加热其中形成有第二导电类型区域的衬底，跨第一导电类型区域和第二导电类型区域地在主表面上形成氧化物膜；去除氧化物膜以暴露主表面的至少一部分；以及形成与已经通过去除氧化物膜而被暴露的主表面接触的肖特基电极。本专利技术人对改善半导体器件的击穿电压特性的手段进行了详细的研究，并且基于以下发现获得了本专利技术。本专利技术人发现，在中当通过加热衬底来形成氧化物膜时，在第一导电类型区域和第二导电类型区域之间形成氧化物膜的不同速率会使在通过去除氧化物膜而被暴露的衬底的主表面或者衬底与氧化物膜之间的界面的粗糙度增加。本专利技术人还发现，如果通过在1250°C或者更大的温度下加热衬底来形成氧化物膜，则形成氧化物膜的速率能够较不依赖于导电类型，从而降低粗糙度，以获得本专利技术。在根据本专利技术的中，在形成氧化物膜的步骤中，在1250°C或者更大的温度下加热衬底。因此，形成氧化物膜的速率能够较不依赖于导电类型，以形成抑制膜厚度变化的氧化物膜。因此，能够降低通过去除氧化物膜暴露的衬底的主表面的表面粗糙度，以在衬底和在衬底的主表面上形成的肖特基电极之间得到良好的接触状态。因此，根据本专利技术的，通过在衬底和肖特基电极之间得到良好的接触状态，可以提供能够实现改善的击穿电压特性的半导体器件的制造方法。在中，在形成氧化物膜的步骤中，通过在1300°C或者更大的温度下加热衬底，在主表面上形成氧化物膜。如此，能够更有效地抑制形成的氧化物膜的膜厚度的变化。在中，在去除氧化物膜的步骤中，可以去除氧化物膜以暴露主表面的一部分。在形成肖特基电极的步骤中，肖特基电极可以被形成为与已经通过去除氧化物膜而被暴露的主表面接触并且与氧化物膜接触。如此，剩余的氧化物膜可以起到电场缓和FP (场板)的作用，以进一步改善半导体器件的击穿电压特性。此外，在通过加热衬底形成氧化物膜的步骤之后，能够执行在该氧化物膜上进一步沉积氧化物膜的步骤。在去除氧化物膜的步骤中，可以去除通过加热衬底形成的氧化物膜和在该氧化物膜上沉积的氧化物膜以暴露衬底的主表面的一部分。如此，能够留下具有更大厚度的氧化物膜，以进一步改善作为电场缓和FP的氧化物膜的作用。在去除氧化物膜的步骤之前，用于可以进一步包括在含氮的气氛中加热其上形成有氧化物膜的衬底的步骤。如此，能够减少包括在氧化物膜和形成衬底的碳化硅之间的界面的区域的界面态，以进一步改善半导体器件的击穿电压特性。在中，在形成氧化物膜的步骤中，可以形成具有0.Ιμπι或者更大的厚度的氧化物膜。如此，可以将氧化物膜的厚度设定在实际上适当的范围内。在中，在去除氧化物膜的步骤中，可以去除氧化物膜以暴露整个主表面。如此，可以容易地制造不具有充当电场缓和FP的氧化物膜的半导体器件。在中，在形成肖特基电极的步骤中，可以形成包括从由T1、W、Mo、N1、Ta、Al和Au组成的组中选择的至少一种的肖特基电极。如此，可以使用能够与衬底进行肖特基接触的各种金属作为形成肖特基电极的金属。专利技术的有利效果从上面的描述清楚的，根据本专利技术的，可以提供能够实现改善的击穿电压特性的半导体器件的制造方法。【附图说明】图1是示意性示出制造JBS的方法的流程图。图2是示出制造JBS的方法的示意截面图。图3是示出制造JBS的方法的示意截面图。图4是示出制造JBS的方法的示意截面图。图5是示出制造JBS的方法的示意截面图。图6是示出制造JBS的方法的示意截面图。图7是示出制造JBS的方法的示意截面图。图8是示出制造JBS的方法的示意截面图。图9是示出根据第二实施例的制造JBS的方法的示意截面图。图10是示出根据第二实施例的制造JBS的方法的示意截面图。图11是示出根据第二实施例的制造JBS的方法的示意截面图。图12示出了加热温度对氧化物膜的膜厚度的平均变化的影响。【具体实施方式】下面将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的附图中使用相同的附图标记来识别相同或者相应的特征，并且将不再重复它们的描述。(第一实施例)首先，参考图1至8，描述了根据作为本专利技术一个实施例的第一实施例的半导体器件的制造方法。参考图1，首先，作为步骤(SlO)，执行衬底制备步骤。在该步骤(SlO)中，执行下面描述的步骤(Sll)和(S12)以制备由碳化硅制成的衬底10。首先，作为步骤(Sll)，执行基底衬底制备步骤。在该步骤(Sll)中，参考图2，例如，将由4H-SiC制成的晶锭(未示出)切成片，以制备由碳化硅制成的并且具有η导电类型的基底衬底11。接下来，作为步骤(S12)，执行外延生长层形成步骤。在该步骤(S12)中，参考图2，首先，通过在基底衬底11的主表面IlA上外延生长形成具有η导电类型的电场停止层12。之后，通过在电场停止层12的与基底衬底11相反的主表面上外延生长类似地形成具有η导电类型的半导体层13。如此，制备了具有主表面IOA的并且由衬底11、电场停止层12和半导体层13形成的衬底10。接下来，作为步骤(S20)，执行离子注入步骤。在该步骤(S20)中，参考图3，首先，例如，将Al (铝)离子注入到半导体层13中，如图中用箭头所示，以形成具有P导电类型的P区15。之后，例如，将Al离子注入到半导体层13的比P区15更靠近外边缘的区域中，以形成具有P导电类型的保护环区16。之后，例如，将P (磷)离子注入到比保护环区16更靠近外边缘的半导体层13的区域中，以形成具有η导电类型的场停止区17。如此，在包括衬底10主表面IOA的区域中形成了作为P型(第二导电类型)区域的P区15和保护环区16，和作为η型(第一导电类型)区域的场停止区17。换句话说，在包括衬底10主表面IOA的区域中形成了 P区15、包围P区15的保护环区16、以及包围P区15和保护环区16的场停止区17。半导体层13中的其中没有形成P区15、保护环区16或场停止区17的区域是漂移区14，其与场停止区17 —起形成η型区域。在该步骤(S20)中，例如，在衬底10的主表面IOA上形成由SiO2 (二氧化硅)制成的掩膜之后可以执行离子注入，以在半导体层13中的期望位置形成杂质区域，如图3所示。接下来，作为步骤(S3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤：制备衬底(10)，所述衬底(10)由碳化硅制成并且具有被形成为包括一个主表面(10A)的第一导电类型区域(14、17)；在包括所述主表面(10A)的区域中形成第二导电类型区域(15、16)；通过在1250℃或者更高的温度下加热其中形成有所述第二导电类型区域(15、16)的所述衬底(10)，跨所述第一导电类型区域(14、17)和所述第二导电类型区域(15、16)、在所述主表面(10A)上形成氧化物膜(20)；去除所述氧化物膜(20)以暴露所述主表面(10A)的至少一部分；以及形成肖特基电极(50)，所述肖特基电极(50)与已经通过去除所述氧化物膜(20)暴露的所述主表面(10A)接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.07 JP 2011-2676041.一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤: 制备衬底(10)，所述衬底(10)由碳化硅制成并且具有被形成为包括一个主表面(IOA)的第一导电类型区域(14、17)； 在包括所述主表面(IOA)的区域中形成第二导电类型区域(15、16)； 通过在1250°C或者更高的温度下加热其中形成有所述第二导电类型区域(15、16)的所述衬底(10)，跨所述第一导电类型区域(14、17)和所述第二导电类型区域(15、16)、在所述主表面(IOA)上形成氧化物膜(20)； 去除所述氧化物膜(20)以暴露所述主表面(IOA)的至少一部分；以及 形成肖特基电极(50)，所述肖特基电极(50)与已经通过去除所述氧化物膜(20)暴露的所述主表面(IOA)接触。2.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中 在形成氧化物膜(20)的所述步骤中，通过在1300°C或者更高的温度下加热所述衬底(10)，在所述主表面(IOA)上形成所述氧化物膜(20)。3.根据权利要求1或2所述的制造半...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田圭司，增田健良，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP