半导体装置及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

一种半导体装置

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及半导体装置的制造方法


[0001]本公开涉及具有肖特基势垒二极管的半导体装置及其制造方法
。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了一种
SiC
半导体装置，具有：
n
+
型基板，其由碳化硅构成；
n
‑
型漂移层，其形成于基板的主表面，并由具有比基板低的掺杂剂浓度的碳化硅构成；
SBD
，其形成于这些
n
+
型基板以及
n
‑
型漂移层的单元部；终端构造，其形成于
n
+
型基板以及
n
‑
型漂移层的外周区域
。SBD
具有肖特基电极
。
肖特基电极在与
SiC
直接接触的部分具有：由钼氧化物构成的氧化物层
、
形成在氧化物层上的由钼构成的金属层
、
用于通过导线键合
(wire bonding)
等进行电连接的接合用电极层
。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开
2010
‑
225877
号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]随着半导体装置的省电化，要求降低肖特基势垒二极管的正向电压
。
[0008]本公开的一实施方式提供一种半导体装置，其在具有肖特基结的结构中能够降低正向电压
。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本公开的一实施方式的半导体装置，包含：半导体层；以及肖特基电极，其形成于所述半导体层的第一面，并在所述肖特基电极与所述半导体层之间形成肖特基结部，所述肖特基电极具有：第一部分，其在所述肖特基电极的厚度方向上选择性地形成于所述半导体层的所述第一面的附近，并由含有氧的
Ti
构成
。
附图说明
[0011]图1是本公开的第一实施方式的肖特基势垒二极管的示意性的俯视图
。
[0012]图2是沿着图1所示的
II
‑
II
线的剖视图
。
[0013]图3是表示去除了所述肖特基势垒二极管的半导体层的比第一主面靠上的构造的状态的俯视图
。
[0014]图4是由图2的双点划线
IV
包围的部分的放大图
。
[0015]图5是由图2的双点划线
V
包围的部分的放大图
。
[0016]图6是表示上述肖特基势垒二极管的肖特基电极以及阳极电极的构成元素的分析结果的图
。
[0017]图7是上述肖特基势垒二极管的制造工序的流程图
。
[0018]图
8A
及图
8B
是表示上述肖特基势垒二极管的制造工序的一部分的图
。
[0019]图
9A
及图
9B
分别是表示图
8A
及图
8B
的下一工序的图
。
[0020]图
10A
及图
10B
分别是表示图
9A
及图
9B
的下一工序的图
。
[0021]图
11A
及图
11B
分别是表示图
10A
及图
10B
的下一工序的图
。
[0022]图
12A
及图
12B
分别是表示图
11A
及图
11B
的下一工序的图
。
[0023]图
13A
及图
13B
分别是表示图
12A
及图
12B
的下一工序的图
。
[0024]图
14A
及图
14B
分别是表示图
13A
及图
13B
的下一工序的图
。
[0025]图
15A
及图
15B
分别是表示图
14A
及图
14B
的下一工序的图
。
[0026]图
16
是表示样品2的肖特基势垒二极管的肖特基电极以及阳极电极的构成元素的分析结果的图
。
[0027]图
17A
和图
17B
是样品1～3的肖特基势垒二极管的
I
‑
V
曲线
。
[0028]图
18A
和图
18B
是样品4和5的肖特基势垒二极管的
I
‑
V
曲线
。
[0029]图
19
是本公开的第二实施方式的肖特基势垒二极管的示意性的剖视图
。
[0030]图
20
是表示去除了图
19
的肖特基势垒二极管的半导体层的比第一主面靠上的构造的状态的俯视图
。
[0031]图
21
是由图
19
的双点划线
XXI
包围的部分的放大图
。
[0032]图
22A
是用于对图
19
的肖特基势垒二极管所包含的内侧杂质区周围的电压降进行说明的电路图
。
[0033]图
22B
是用于对上述内侧杂质区周围的电压降进行说明的剖视图
。
具体实施方式
[0034]<
本公开的实施方式
>
[0035]首先，列举本公开的实施方式进行说明
。
[0036]本公开的一实施方式的半导体装置，包含：半导体层；以及肖特基电极，其形成于所述半导体层的第一面，并在所述肖特基电极与所述半导体层之间形成肖特基结，所述肖特基电极具有：第一部分，其在所述肖特基电极的厚度方向上选择性地形成于所述半导体层的所述第一面的附近，并由含有氧的
Ti
构成
。
[0037]根据该结构，肖特基电极具有：第一部分，其在肖特基电极的厚度方向上选择性地形成于半导体层的第一面的附近
。
该第一部分由含有氧的
Ti
构成
。
由此，能够降低肖特基电极的正向电压
。
[0038]在本公开的一实施方式的半导体装置中，也可以是，所述肖特基电极具有：第二部分，其形成在所述第一部分上，且由
Ti
和
N
构成
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种半导体装置，包含：半导体层；以及肖特基电极，其形成于所述半导体层的第一面，并在所述肖特基电极与所述半导体层之间形成肖特基结部，所述肖特基电极具有：第一部分，其在所述肖特基电极的厚度方向上选择性地形成于所述半导体层的所述第一面的附近，并由含有氧的
Ti
构成
。2.
根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述肖特基电极具有：第二部分，其形成在所述第一部分上，且由
Ti
以及
N
构成
。3.
根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述肖特基结部附近的氧浓度比所述第一部分与所述第二部分的界面附近的氧浓度以及所述半导体层的平均氧浓度双方都高
。4.
根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，当通过规定的定量分析法在从所述肖特基电极朝向所述半导体层的第一方向进行分析时，与所述第一部分中对应的氧浓度分布，在所述第一方向上的比所述第一部分的中央位置靠近所述第一部分与所述半导体层的边界部的一侧，具有峰值
。5.
根据权利要求4所述的半导体装置，其中，所述氧浓度分布的所述峰值处的浓度为
2.0atm
％以上且
10.0atm
％以下
。6.
根据权利要求1～5中任一项所述的半导体装置，其中，所述半导体装置包含：绝缘层，其形成于所述半导体层的所述第一面，并具有使所述第一面局部露出的开口，所述肖特基电极包含：第一覆盖部，其在所述绝缘层的所述开口内覆盖所述半导体层的所述第一面；第二覆盖部，其形成于所述绝缘层的所述开口外，并覆盖所述绝缘层，所述第一部分在所述肖特基电极的所述第一覆盖部选择性地含有氧，在所述第二覆盖部不含有氧
。7.
根据权利要求1～6中任一项所述的半导体装置，其中，所述半导体层在所述肖特基结部的所述第一面的附近不含有氧
。8.
根据权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其中，所述半导体装置包含：表面电极，其形成在所述肖特基电极上，并由
Al
合金或者
Al
构成
。9.
根据权利要求8所述的半导体装置，其中，所述
Al
合金包含
AlCu
合金
、AlSi
合金和
AlSiCu
合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：上野真弥，春山沙和，斋藤雅也，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：