[发明专利]半导体装置和半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置和半导体装置的制造方法。

背景技术

以往，作为功率器件而使用的半导体器件是以使用硅(Si)作为半导体材料的器件为主流。然而，作为带隙比硅宽的宽带隙半导体的碳化硅(SiC)具有导热系数是硅的3倍、最大场强是硅的10倍、电子漂移速度是硅的2倍的物理性质。因此，近年来，SiC作为击穿电压高，低损失，能够在高温下工作的功率器件，对其应用进行了研究。

在SiC器件之中，在功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：绝缘栅型场效应晶体管)和/或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅型双极晶体管)中，为了获得与表面侧的基板的欧姆接触，通常使用镍(Ni)硅化物。其制造方法如下。

首先，在SiC基板形成了所期望的杂质层之后，形成栅极绝缘膜，并在栅极绝缘膜上形成多晶硅的图案。然后，在多晶硅上形成了层间绝缘膜之后，对需要接触的部位通过蚀刻进行开口。接下来，在接触孔底面形成Ni膜，并通过快速热处理形成镍硅化物。

在形成镍硅化物时，如果Ni膜与层间绝缘膜接触，则在快速热处理时，Ni渗入层间绝缘膜而导致绝缘性降低，因此存在通过使用剥离(lift-off)法来避免Ni膜与层间绝缘膜接触的技术(例如，参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4671314号公报

发明内容

技术问题

然而，专利文献1的方法由于使用湿蚀刻来形成接触孔所以不适于细微化，另外还存在在剥离时附着异物的问题。所以，想到在层间绝缘膜上形成氮化钛(TiN)膜，从而防止Ni渗入层间绝缘膜的方法。具体来说，在接触开口之后，通过反应溅射法(以下简称为溅射)等在SiC基板的整面形成TiN膜，对于接触孔底面的想要硅化的部分通过干蚀刻来将TiN膜开口。接下来，通过溅射或蒸镀，在TiN膜的开口部形成Ni膜，并通过进行快速热处理，来形成镍硅化物。

图9是示出在接触开口之后形成了TiN膜的纵向型MOSFET的结构的剖视图。如图9所示，在接触孔底面将TiN膜开口时，需要预测对准偏差和/或尺寸精度，使TiN膜开口宽度小于接触开口宽度。因此，存在能够形成镍硅化物层9的面积变窄，接触电阻增大这样的问题。另外，由于在接触开口部形成TiN膜开口部，所以存在无法缩小接触开口部，接触开口部成为缩小器件的单元间距(cell pitch)时的障碍这样的问题。

本发明的目的在于，提供一种半导体装置和半导体装置的制造方法，该半导体装置不使接触电阻增大，不会成为单元间距缩小的障碍，并且在形成镍硅化物时，能够防止镍渗入层间绝缘膜。

技术方案

为了解决上述问题，达到本发明的目的，本发明的半导体装置具有以下特征。半导体装置具备：第一导电型的宽带隙半导体基板，包括带隙比硅宽的半导体；和第一导电型的宽带隙半导体堆积层，堆积于上述宽带隙半导体基板的正面，且杂质浓度比上述宽带隙半导体基板的杂质浓度低。另外，半导体装置具备：第二导电型区，选择性地设置于上述宽带隙半导体堆积层的相对于上述宽带隙半导体基板侧为相反侧的表面层；和第一导电型区，选择性地设置于上述第二导电型区内。另外，半导体装置具备：栅极绝缘膜，设置于上述宽带隙半导体堆积层的被上述第二导电型区夹住的部分的表面、以及上述第二导电型区的表面；栅电极，设置于上述栅极绝缘膜上；以及层间绝缘膜，覆盖上述栅电极。另外，半导体装置具备：接触孔，开口于上述层间绝缘膜，且到达上述第二导电型区和上述第一导电型区；镍硅化物层，在上述接触孔的底面与上述第二导电型区和上述第一导电型区接触；表面电极，设置于上述镍硅化物层上；以及背面电极，设置于上述宽带隙半导体基板的背面。另外，上述栅极绝缘膜与上述层间绝缘膜的在上述接触孔露出的端部被氮化钛膜覆盖。