[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造方法。尤其涉及具有如下电极结构的半导体器件的制造方法：该电极结构具有合适的反射率，不会产生疏松。

背景技术

以往，用作功率器件的半导体器件中，主要使用硅(Si)作为半导体材料，但是作为宽带隙半导体的碳化硅(SiC)与硅相比，其具有3倍导热度、10倍最大电场强度、2倍电子漂移速度这样的物理特性值。因此，利用SiC的功率器件绝缘击穿电压较高、能够以低损耗进行高温动作，近年各机构正在兴起使用SiC的应用技术的研究。

功率器件的结构主要为具有背面电极的纵向型半导体器件，该背面电极在背面侧具备低电阻的欧姆电极。对于背面电极可使用各种材料和结构，而作为其中之一，提出了钛层、镍层及银层的层叠体(例如，参照下述专利文献1)、钛层、镍层及金层的层叠体(例如，参照下述专利文献2)等。

在以肖特基势垒二极管为代表的使用SiC的纵向型半导体器件中，使用了如下方法：在SiC基板上形成镍层之后，通过加热形成硅化镍层，在SiC基板与硅化镍层之间形成欧姆接触(例如，参照下述专利文献1和2)。

此外，作为形成欧姆电极的方法，提出了在SiC基板上形成多个金属形成的膜之后，以700℃至1100℃(最好以800℃)进行加热处理，得到欧姆特性(例如，参照下述专利文献3)。另外还提出了通过照射激光来形成欧姆电极的技术(例如，参照下述专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-184571号公报

专利文献2：日本专利特开2010-86999号公报

专利文献3：日本专利特开2005-277240号公报

专利文献4：日本专利特开2008-135611号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

对于形成在SiC基板上正面侧的表面电极，在肖特基接触上形成由铝或者铝合金构成的金属层，形成电极结构，但如果肖特基接触并没有完全被金属层所覆盖，就会产生松弛(空洞)，导致元件不良。

尤其是作为SiC半导体的表面电极，更加要求良好地覆盖肖特基接触(肖特基电极)的图案凹凸。而且，要求将该表面电极形成为具有在进行自动引线接合时最适于定位的图像识别的反射率。

本发明针对上述问题，目的在于提供一种良好地覆盖肖特基接触的凹凸的半导体器件的制造方法。此外，目的还在于能够形成具有最适于定位等图像识别的反射率的表面电极的半导体器件的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

为实现上述目的，本发明的半导体器件的制造方法是在碳化硅半导体基板上形成电极结构的半导体器件的制造方法，具有以下特征。在所述碳化硅半导体基板的正面形成肖特基层，所述肖特基层包含钛、钨、钼、铬中的任一种金属。然后，通过加热所述肖特基层形成肖特基电极，所述肖特基电极具有与所述碳化硅半导体基板接触的肖特基接触。进而，利用铝或者含硅的铝，在所述肖特基电极的表面形成表面电极。此外，在形成所述表面电极时，以适合于以下条件的温度范围进行加热：该表面电极对所述肖特基电极的凹凸覆盖良好，并且所述表面电极具有规定的反射率以下的反射率。

另外，本发明的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述表面电极利用溅射法形成，溅射过程中的压力为0.1Pa以上1Pa以下，所述碳化硅半导体基板的温度为100℃以上500℃以下。

另外，本发明的半导体器件的制造方法，其特征在于，以具有如下条件的温度范围进行加热：所述表面电极的反射率为80％以下。

另外，本发明的半导体器件的制造方法，其特征在于，在所述碳化硅半导体基板的背面侧，形成背面电极结构，所述背面电极结构由金属层的背面电极和包含碳化钛的硅化镍层的欧姆电极构成。

根据上述结构，在碳化硅半导体基板上形成含有钛的层，再通过加热形成肖特基接触之后，形成铝或者含硅的铝，作为表面电极。在用溅射法形成表面电极的情况下，溅射压力和溅射温度的关系为规定条件时，表面电极对肖特基电极表面的凹凸覆盖良好。同时，表面电极能够获得在进行自动引线接合时最适于图像识别的反射率。

发明效果

根据本发明，获得了对于肖特基接触的凹凸覆盖良好的效果。此外，还获得了能够形成具有最适于定位等图像识别的反射率的表面电极的效果。

附图说明

图1是表示本发明的半导体器件的实施方式涉及的肖特基势垒二极管的剖视图。

图2是说明肖特基势垒二极管的制造方法的剖视图(之一)。