專利名稱：半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法，特別是涉及適合用于電力用半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法。本申請(qǐng)基于在2008年11月19日在日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2008_295擬6號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于本申請(qǐng)中。
背景技術(shù)：
作為電力轉(zhuǎn)換等所使用的電力用半導(dǎo)體裝置，有利用了金屬與半導(dǎo)體的肖特基結(jié)的肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)(例如，參照專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2、。SBD是多數(shù)載流子器件， 所以在流通大的正向浪涌電流時(shí)，有正向電壓降變大，引起元件破壞的情況。另外，作為SBD，有使用了 SiC半導(dǎo)體基板的SBD (例如，參照專利文獻(xiàn)3)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平6-11M74號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平8-236791號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2000-252478號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
作為提高因正向浪涌電流造成的元件破壞的耐受量的方法，可考慮下述方法制成為將肖特基結(jié)與PN結(jié)復(fù)合化的半導(dǎo)體裝置，通過(guò)來(lái)自PN結(jié)的少數(shù)載流子注入來(lái)降低正向電壓降。為了順利地進(jìn)行來(lái)自PN結(jié)的少數(shù)載流子注入，在接觸半導(dǎo)體裝置的P型區(qū)域的電極與P型區(qū)域必須形成歐姆接觸。但是，在使用了 SiC半導(dǎo)體基板的SBD中，與N型區(qū)域形成肖特基接觸的肖特基電極，存在難以與P型區(qū)域形成良好的歐姆接觸的不良情況。 在使用了 SiC半導(dǎo)體基板的SBD中，為了形成與N型區(qū)域形成肖特基接觸、并且與 P型區(qū)域形成良好的歐姆接觸的肖特基電極，可考慮制成為在P型區(qū)域與肖特基電極之間配置有接觸金屬膜的半導(dǎo)體裝置的方法。在此，對(duì)于在P型區(qū)域與肖特基電極之間配置有接觸金屬膜的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的課題，使用圖4A 圖4C進(jìn)行說(shuō)明。圖4A是表示現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的一例的剖面圖。另外，圖4B和圖4C是用于說(shuō)明圖4A所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例的工序圖。在圖4A中，標(biāo)記11表示由SiC形成的N型半導(dǎo)體基板。N型半導(dǎo)體基板11是包含N+SiC層Ila的基板，在N+SiC層Ila上形成有Ν—SiC層lib。在N型半導(dǎo)體基板11的 N^SiC層lib側(cè)的面，設(shè)有PN結(jié)區(qū)域17a和肖特基結(jié)區(qū)域17b，所述PN結(jié)區(qū)域17a設(shè)置有與N型半導(dǎo)體基板11進(jìn)行PN接合的P型區(qū)域12，所述肖特基結(jié)區(qū)域17b是肖特基電極14 與N型半導(dǎo)體基板11的Ν—SiC層lib進(jìn)行肖特基接觸而成。如圖4A所示，在PN結(jié)區(qū)域17a，以被埋入的方式形成有剖視為矩形的多個(gè)P型區(qū)域12。在各P型區(qū)域12上，形成有平面面積比P型區(qū)域12小的接觸金屬膜13。接觸金屬膜13是與P型區(qū)域12形成良好的歐姆接觸的接觸金屬膜。另外，如圖4A所示，肖特基電極14覆蓋各接觸金屬膜13上，連續(xù)地設(shè)置在PN結(jié)區(qū)域17a和肖特基結(jié)區(qū)域17b。因此，圖 4A所示的半導(dǎo)體裝置，成為在PN結(jié)區(qū)域17a中，在P型區(qū)域12與肖特基電極14之間配置有接觸金屬膜13的半導(dǎo)體裝置。另外，在N型半導(dǎo)體基板11的N+SiC層Ila側(cè)(圖4中為下側(cè))的面，設(shè)有與N型半導(dǎo)體基板11的N+SiC層Ila歐姆接觸的歐姆電極15。作為制造圖4A所示的半導(dǎo)體裝置的方法，可舉出以下所示的方法等。首先，在具有N+SiC層Ila和形成于N+SiC層Ila上的Ν—SiC層lib的N型半導(dǎo)體基板11上，形成覆蓋成為肖特基結(jié)區(qū)域17b的區(qū)域的掩模(省略圖示)，向N型半導(dǎo)體基板11的成為PN結(jié)區(qū)域17a的區(qū)域離子注入P型雜質(zhì)，除去掩模。接著，為使離子注入到N型半導(dǎo)體基板11的 P型雜質(zhì)擴(kuò)散并活化，在高溫下進(jìn)行熱處理。由此，如圖4B所示，形成被埋入到N型半導(dǎo)體基板11中并與N型半導(dǎo)體基板11進(jìn)行了 PN接合的剖視為矩形的多個(gè)P型區(qū)域12。其后，如圖4B所示，在N型半導(dǎo)體基板11的N+SiC層Ila側(cè)形成歐姆電極15。接著，在P型區(qū)域12上形成成為接觸金屬膜13的金屬膜，進(jìn)行用于與P型區(qū)域12 形成良好的歐姆接觸的熱處理。接著，在成為接觸金屬膜13的金屬膜上形成掩模(省略圖示)，所述掩模覆蓋在俯視中與P型區(qū)域12重合的區(qū)域，蝕刻成為肖特基結(jié)區(qū)域17b的區(qū)域的成為接觸金屬膜13的金屬膜而進(jìn)行圖案化，如圖4B所示，形成接觸金屬膜13。其后，如圖4C所示，形成肖特基電極14，所述肖特基電極14連續(xù)地設(shè)置在PN結(jié)區(qū)域17a和肖特基結(jié)區(qū)域17b，覆蓋接觸金屬膜13上，在肖特基結(jié)區(qū)域17b與N型半導(dǎo)體基板 11肖特基接觸。如以上那樣得到圖4A所示的半導(dǎo)體裝置。圖4A所示的半導(dǎo)體裝置，是通過(guò)離子注入并熱處理而形成的剖視為矩形的P型區(qū)域12被埋入到N型半導(dǎo)體基板11中的裝置，所以在圖4A中用虛線表示的施加反向電壓時(shí)的耗盡層(cbpletion layer)的擴(kuò)展，在PN結(jié)區(qū)域17a和肖特基結(jié)區(qū)域17b，在N型半導(dǎo)體基板11的深度方向上大大不同，存在下述不良情況在作為耗盡層的厚度較薄的P型區(qū)域 12的側(cè)面與底面的邊界的角部(在圖4A中，用虛線的圓形表示的區(qū)域)電場(chǎng)集中，容易產(chǎn)生較大的漏電流。漏電流損害半導(dǎo)體裝置的可靠性，所以要求緩和電場(chǎng)集中從而抑制漏電流。另外，在圖4A 圖4C所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，為了形成接觸金屬膜13， 在成為接觸金屬膜13的金屬膜上形成掩模，所述掩模覆蓋在俯視中與P型區(qū)域12重合的區(qū)域。如果接觸金屬膜13形成于N型半導(dǎo)體基板11上，則會(huì)產(chǎn)生漏電流。因此，接觸金屬膜13是如圖4B所示，平面面積比P型區(qū)域12小至少考慮了用于形成接觸金屬膜13的掩模的對(duì)位余量的尺寸Cl1的面積部分的金屬膜。對(duì)位余量的尺寸Cl1是根據(jù)形成掩模時(shí)所用的曝光裝置的對(duì)位精度等而決定的尺寸，通常為3 μ m左右的尺寸。 但是，P型區(qū)域12上的不與接觸金屬膜13重合的區(qū)域，成為在PN結(jié)區(qū)域17a不能夠與肖特基電極14形成歐姆接觸的無(wú)效區(qū)域，所以會(huì)使半導(dǎo)體裝置產(chǎn)生多余的電力損耗。 因此，在圖4A所示的半導(dǎo)體裝置中，要求減小P型區(qū)域12上的不與接觸金屬膜13重合的區(qū)域，使半導(dǎo)體裝置的性能提高。 另外，在圖4A所示半導(dǎo)體裝置中，必須使接觸金屬膜13的平面面積比P型區(qū)域12 小至少考慮了用于形成接觸金屬膜13的掩模的對(duì)位余量的尺寸Cl1的面積部分，但在進(jìn)行接觸金屬膜13和P型區(qū)域12的微細(xì)加工時(shí)成為阻礙，有時(shí)不能充分地確保半導(dǎo)體裝置上的肖特基結(jié)區(qū)域17b的面積。如果肖特基結(jié)區(qū)域17b的面積小，則有時(shí)不能充分地減小半導(dǎo)體裝置的正向電壓降。另外，在圖4A 圖4C所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，優(yōu)選采用將制造工序簡(jiǎn)化、可以效率良好地制造的生產(chǎn)率優(yōu)異的方法。本發(fā)明是鑒于上述狀況而完成的，其目的在于提供一種高性能的半導(dǎo)體裝置，其中，難以發(fā)生電場(chǎng)集中并可以抑制漏電流，可以減小PN結(jié)區(qū)域中的無(wú)效區(qū)域，可以充分地確保肖特基結(jié)區(qū)域的面積，可以效率良好并容易地進(jìn)行制造。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種可以效率良好并容易地制造半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述半導(dǎo)體裝置難以發(fā)生電場(chǎng)集中并可以抑制漏電流，可以減小PN結(jié)區(qū)域中的無(wú)效區(qū)域，可以充分地確保肖特基結(jié)區(qū)域的面積。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下的構(gòu)成。(1) 一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在由SiC形成的第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的一個(gè)面上，設(shè)置有PN結(jié)區(qū)域和肖特基結(jié)區(qū)域，所述PN結(jié)區(qū)域是第2導(dǎo)電類型層與上述半導(dǎo)體基板進(jìn)行PN接合而成的，所述肖特基結(jié)區(qū)域是肖特基電極與上述半導(dǎo)體基板進(jìn)行肖特基接觸而成的，在上述PN結(jié)區(qū)域具備設(shè)置于上述半導(dǎo)體基板上的包含上述第2導(dǎo)電類型層的剖視為梯形的凸?fàn)畈?；和在上述凸?fàn)畈康纳鲜龅?導(dǎo)電類型層上形成歐姆接觸的接觸層，上述肖特基電極覆蓋上述凸?fàn)畈康膫?cè)面和上述接觸層，并連續(xù)地設(shè)置于上述PN結(jié)區(qū)域和上述肖特基結(jié)區(qū)域。(2)根據(jù)(1)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述肖特基結(jié)區(qū)域的上述半導(dǎo)體基板的表面的延伸方向和上述凸?fàn)畈康膫?cè)面的延伸方向構(gòu)成的角度為100° 135°的范圍。(3)根據(jù)(1)或( 所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述肖特基結(jié)區(qū)域的上述半導(dǎo)體基板和上述凸?fàn)畈康膫?cè)面相接的區(qū)域由曲面構(gòu)成。(4)根據(jù)(1) (3)的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述接觸層設(shè)置于上述第2導(dǎo)電類型層的上面整個(gè)面上。(5)根據(jù)(1) 的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在上述半導(dǎo)體基板的另一個(gè)面上，設(shè)置有與上述半導(dǎo)體基板歐姆接觸的歐姆電極。(6)根據(jù)(1) (5)的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，上述半導(dǎo)體基板包含第1導(dǎo)電類型的第一 SiC層；和形成于上述第一 SiC層上，并含有濃度比上述第一 SiC 層低的第1導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的第二 SiC層。(7)—種半導(dǎo)體裝置的制造方法，是制造在由SiC形成的第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的一個(gè)面上設(shè)置有第2導(dǎo)電類型層與上述半導(dǎo)體基板進(jìn)行PN接合而成的PN結(jié)區(qū)域和肖特基電極與上述半導(dǎo)體基板肖特基接觸而成的肖特基結(jié)區(qū)域的半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，具備在上述半導(dǎo)體基板上，順序地形成第2導(dǎo)電類型的PN結(jié)層、和在上述PN結(jié)層上形成歐姆接觸的歐姆接觸層的工序；蝕刻工序，該工序通過(guò)在上述歐姆接觸層上形成在使上述肖特基結(jié)區(qū)域露出的同時(shí)覆蓋上述PN結(jié)區(qū)域的掩模，并至少蝕刻上述歐姆接觸層和上述PN結(jié)層，從而在上述PN結(jié)區(qū)域形成包含由上述PN結(jié)層構(gòu)成的第2導(dǎo)電類型層的剖視為梯形的凸?fàn)畈亢陀缮鲜鐾範(fàn)畈可系纳鲜鰵W姆接觸層構(gòu)成的接觸層，并除去上述掩模；和形成上述肖特基電極的工序，所述肖特基電極被連續(xù)地設(shè)置于上述PN結(jié)區(qū)域以及上述肖特基結(jié)區(qū)域，覆蓋上述凸?fàn)畈康膫?cè)面和上述接觸層，在上述肖特基結(jié)區(qū)域與上述半導(dǎo)體基板肖特基接觸。(8)根據(jù)(6)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，通過(guò)進(jìn)行上述蝕刻工序，形成上述肖特基結(jié)區(qū)域的上述半導(dǎo)體基板的表面的延伸方向與上述凸?fàn)畈康膫?cè)面的延伸方向構(gòu)成的角度為100° 135°的范圍的上述凸?fàn)畈俊?9)根據(jù)(7)或(9)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，通過(guò)進(jìn)行上述蝕刻工序，使上述肖特基結(jié)區(qū)域的上述半導(dǎo)體基板與上述凸?fàn)畈康膫?cè)面相接的區(qū)域成為曲(10)根據(jù)(7) (9)的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，上述蝕刻工序包括通過(guò)蝕刻上述歐姆接觸層，使上述PN結(jié)層露出后，使用CF4與&的混合氣體干蝕刻上述PN結(jié)層直到達(dá)到上述半導(dǎo)體基板，來(lái)形成上述凸?fàn)畈康墓ば颉?11)根據(jù)(7) (10)的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，上述蝕刻工序包括蝕刻上述PN結(jié)層直到達(dá)到上述半導(dǎo)體基板后，通過(guò)濕蝕刻來(lái)除去殘存于在俯視中不與上述凸?fàn)畈康捻敳恐睾系膮^(qū)域的上述歐姆接觸層的工序。(12)根據(jù)(7) (11)的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在上述蝕刻工序中，在上述第2導(dǎo)電類型層的上面整個(gè)面上殘留上述接觸層。(13)根據(jù)(7) (1 的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，使用離子注入法形成上述PN結(jié)層。(14)根據(jù)(7) (1 的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，使用外延生長(zhǎng)法形成上述PN結(jié)層。(15)根據(jù)(7) (14)的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具備 在上述半導(dǎo)體基板的另一面上設(shè)置與上述半導(dǎo)體基板歐姆接觸的歐姆電極的工序。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，是在由SiC形成的第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的一個(gè)面上設(shè)有第2導(dǎo)電類型層與上述半導(dǎo)體基板PN接合而成的PN結(jié)區(qū)域和肖特基電極與上述半導(dǎo)體基板肖特基接觸而成的肖特基結(jié)區(qū)域，在PN結(jié)區(qū)域具備設(shè)置在半導(dǎo)體基板上的包含上述第2導(dǎo)電類型層的剖視為梯形的凸?fàn)畈亢驮谏鲜鐾範(fàn)畈康纳鲜龅?導(dǎo)電類型層上形成歐姆接觸的接觸層，上述肖特基電極覆蓋上述凸?fàn)畈康膫?cè)面和上述接觸層而連續(xù)地設(shè)在上述 PN結(jié)區(qū)域和上述肖特基結(jié)區(qū)域的裝置，所以在半導(dǎo)體基板與第2導(dǎo)電類型層的PN接合面的形狀成為平面狀的同時(shí)，半導(dǎo)體基板與肖特基電極的肖特基接合面和PN接合面被大致直線狀地配置，在施加反向電壓時(shí)的耗盡層中擴(kuò)大，在PN結(jié)區(qū)域和肖特基結(jié)區(qū)域，在半導(dǎo)體基板的深度方向幾乎沒有差異，成為耗盡層的厚度大致均勻的裝置。因此，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，難以發(fā)生電場(chǎng)集中，可以抑制漏電流的產(chǎn)生，成為可靠性高的半導(dǎo)體裝置。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，是在PN結(jié)區(qū)域具備設(shè)置在半導(dǎo)體基板上的包含上述第2導(dǎo)電類型層的凸?fàn)畈亢驮谏鲜鐾範(fàn)畈康纳鲜龅?導(dǎo)電類型層上形成歐姆接觸的接觸層的半導(dǎo)體裝置，所以成為可以采用下述方法在PN結(jié)區(qū)域形成凸?fàn)畈亢徒佑|層的裝置在半導(dǎo)體基板上順序地形成第2導(dǎo)電類型的PN結(jié)層和在上述PN結(jié)層上形成歐姆接觸的歐姆接觸層，在歐姆接觸層上，形成在使肖特基結(jié)區(qū)域露出的同時(shí)覆蓋上述PN結(jié)區(qū)域的掩模，至少蝕刻歐姆接觸層和PN結(jié)層。因而，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，為了形成接觸層，不需要如在成為接觸層的層上形成覆蓋在俯視中與第2導(dǎo)電類型層重合的區(qū)域的掩模的情況那樣使接觸層的平面面積比第2 導(dǎo)電類型層小考慮了用于形成接觸層的掩模的對(duì)位余量的尺寸的面積部分，可以減小不與第2導(dǎo)電類型層上的接觸層重合的區(qū)域。因此，可以減小PN結(jié)區(qū)域中的無(wú)效區(qū)域，可以制成為低損耗且高性能的半導(dǎo)體裝置。另外，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，不需要使接觸層的平面面積比第2導(dǎo)電類型層小考慮了用于形成接觸層的掩模的對(duì)位余量的尺寸的面積部分，所以接觸層和第2導(dǎo)電類型層的微細(xì)加工變得容易，能夠充分地確保肖特基結(jié)區(qū)域的面積，可以充分地減小半導(dǎo)體裝置的正向電壓降。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，是具備下述工序的方法在半導(dǎo)體基板上順序地形成第2導(dǎo)電類型的PN結(jié)層、和在上述PN結(jié)層上形成歐姆接觸的歐姆接觸層的工序；通過(guò)在上述歐姆接觸層上，形成在使上述肖特基結(jié)區(qū)域露出的同時(shí)覆蓋上述PN結(jié)區(qū)域的掩模，至少蝕刻上述歐姆接觸層和上述PN結(jié)層，來(lái)在上述PN結(jié)區(qū)域形成包含由上述PN 結(jié)層構(gòu)成的第2導(dǎo)電類型層的剖視為梯形的凸?fàn)畈亢陀缮鲜鐾範(fàn)畈可系纳鲜鰵W姆接觸層構(gòu)成的接觸層，并除去上述掩模的蝕刻工序；和形成連續(xù)地設(shè)在上述PN結(jié)區(qū)域以及上述肖特基結(jié)區(qū)域，覆蓋上述凸?fàn)畈康膫?cè)面和上述接觸層，并在上述肖特基結(jié)區(qū)域與上述半導(dǎo)體基板肖特基接觸的上述肖特基電極的工序，所以在第2導(dǎo)電類型層的形成時(shí)和接觸層的形成時(shí)都可以使用在蝕刻工序中所形成的掩模，與在第2導(dǎo)電類型層的形成時(shí)和接觸層的形成時(shí)分別形成掩模的情況相比，可以將制造工序簡(jiǎn)化，可以效率良好地制造。另外，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，通過(guò)在歐姆接觸層上，形成在使肖特基結(jié)區(qū)域露出的同時(shí)覆蓋上述PN結(jié)區(qū)域的掩模，至少蝕刻上述歐姆接觸層和上述PN結(jié)層， 來(lái)在上述PN結(jié)區(qū)域形成包含由上述PN結(jié)層構(gòu)成的第2導(dǎo)電類型層的凸?fàn)畈亢陀缮鲜鐾範(fàn)畈可系纳鲜鰵W姆接觸層構(gòu)成的接觸層，所以不需要使接觸層的平面面積比第2導(dǎo)電類型層小考慮了用于形成接觸層的掩模的對(duì)位余量的尺寸的面積部分，可以減小PN結(jié)區(qū)域中的無(wú)效區(qū)域，可以形成低損耗且高性能的半導(dǎo)體裝置，并且，接觸層和第2導(dǎo)電類型層的微細(xì)加工變得容易，能夠充分地確保肖特基結(jié)區(qū)域的面積，可以充分地減小半導(dǎo)體裝置的正向電壓降。


圖IA是表示作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一例的肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)的剖面圖。圖IB是用于說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例的工序圖。圖IC是用于說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例的工序圖。圖ID是用于說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例的工序圖。圖IE是用于說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例的工序圖。圖2是表示作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的另一例的肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)的剖面圖。
圖3A是表示實(shí)施例1和比較例的半導(dǎo)體裝置的正向電流與正向電壓降的關(guān)系的曲線圖。圖;3B是表示實(shí)施例2和比較例的半導(dǎo)體裝置的反向電流和反向電壓的關(guān)系的圖。圖4A是表示現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的一例的剖面圖。圖4B是用于說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例的工序圖。圖4C是用于說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例的工序圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。另外，在以下的說(shuō)明中，參照的附圖所圖示的各部分的大小、厚度和尺寸等，有時(shí)與實(shí)際的半導(dǎo)體裝置的尺寸關(guān)系不同?！赴雽?dǎo)體裝置」圖IA是表示作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一例的肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)的剖面圖。另外，圖IB 圖IE是用于說(shuō)明圖IA所示的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例的工序圖。在圖IA中，標(biāo)記1表示N型(第1導(dǎo)電類型)的半導(dǎo)體基板。半導(dǎo)體基板1，是在低電阻的N+SiC層Ia (第一 SiC層)上形成通過(guò)使N—型外延層生長(zhǎng)而設(shè)置的Ν—SiC層Ib (第二 SiC層)而構(gòu)成的基板。Ν—SiC層Ib是含有濃度比N+SiC 層Ia低的N型雜質(zhì)的層。在半導(dǎo)體基板1的Ν—SiC層Ib側(cè)的面(一個(gè)面)上，設(shè)有P型層2(第2導(dǎo)電類型層)與半導(dǎo)體基板IPN接合而成的PN結(jié)區(qū)域7a和肖特基電極4與半導(dǎo)體基板1肖特基接觸而成的肖特基結(jié)區(qū)域7b。如圖IA所示，在PN結(jié)區(qū)域7a具備剖視為梯形的凸?fàn)畈考?、和接觸層3。在本實(shí)施方式中，凸?fàn)畈考佑赏共縄c和P型層2形成，所述凸部Ic由半導(dǎo)體基板1形成，是從半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib側(cè)的面突出而形成的剖視為梯形的凸部，所述P型層2設(shè)置在凸部Ic的頂部上的整個(gè)面上且剖視為梯形。P型層2是向半導(dǎo)體基板1的Ν—SiC層Ib注入擴(kuò)散Al和/或B等的P型雜質(zhì)而成的層。另外，優(yōu)選肖特基結(jié)區(qū)域7a的半導(dǎo)體基板1的表面的延伸方向與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面的延伸方向構(gòu)成的角度θ為鈍角，在100° 135°的范圍。當(dāng)上述的構(gòu)成角度Θ在 100° 135°的范圍內(nèi)時(shí)，可以更有效地防止電場(chǎng)集中，可以有效地抑制漏電流的產(chǎn)生，可以在更進(jìn)一步地提高可靠性的同時(shí)，有效地防止由凸?fàn)畈考雍徒佑|層3形成的階差所引起的肖特基電極4的形成不良，而且，可以充分地縮小不與P型層2上的接觸層3重合的區(qū)域。 再者，上述的構(gòu)成角度θ越接近180°，則越能有效地防止漏電流的產(chǎn)生和起因于階差的形成不良。另外，上述的構(gòu)成角度θ越接近90°，則越能夠減小不與P型層2上的接觸層 3重合的區(qū)域，可以減小PN結(jié)區(qū)域中的無(wú)效區(qū)域。另外，如圖IA所示，接觸層3被設(shè)置在P型層2的接觸層3側(cè)的面(上面)的整個(gè)面上，在凸?fàn)畈考拥腜型層2上形成歐姆接觸。接觸層3是與P型層2形成歐姆接觸的層，是由包含Ti和Al的合金等的金屬形成的層。當(dāng)接觸層3是由包含Ti和Al的合金形成的層時(shí)，接觸層3的電阻值變得充分低，成為與P型層2良好地歐姆接合的層。另外，如圖IA所示，肖特基電極4覆蓋凸?fàn)畈考拥膫?cè)面、和接觸層3的側(cè)面以及上面，連續(xù)地設(shè)置在PN結(jié)區(qū)域7a以及肖特基結(jié)區(qū)域7b。并且，在圖IA所示的半導(dǎo)體裝置中，在PN結(jié)區(qū)域7a中，接觸層3配置在P型層2與肖特基電極4之間。肖特基電極4是由 Mo、Ti等的金屬形成的電極，優(yōu)選是由以Mo為主成分的金屬形成的電極。當(dāng)肖特基電極4 是由以Mo為主成分的金屬形成的電極時(shí)，成為與半導(dǎo)體基板1的KSiC層Ib良好地肖特基接觸的電極。進(jìn)一步地，當(dāng)接觸層3由含有Ti和Al的合金形成，肖特基電極4由Mo為主成分的金屬形成時(shí)，接觸層3與肖特基電極4的電連接也變得良好。另外，在肖特基電極4的與半導(dǎo)體基板1相反側(cè)的面(圖IA中為上側(cè)的面)上， 形成有由含有Al的金屬形成的表面焊盤電極(省略圖示)，在表面焊盤電極上，以規(guī)定的形狀形成有由感光性聚酰亞胺膜等構(gòu)成的鈍化膜(省略圖示)。另外，如圖IA所示，在半導(dǎo)體基板1的N+SiC層Ia側(cè)的面(另一個(gè)面)，設(shè)置有與半導(dǎo)體基板1的N+SiC層Ia歐姆接觸的歐姆電極5。歐姆電極5是由以Ni為主成分的金屬等的金屬形成的電極。另外，在歐姆電極5的與半導(dǎo)體基板1相反側(cè)的面(圖IA中為下側(cè)的面)，形成有由Ni層和Ag層等的金屬形成的背面焊盤電極(省略圖示)?！赴雽?dǎo)體裝置的制造方法」圖IA所示的半導(dǎo)體裝置可以利用例如以下所示的方法制造。首先，在由N+SiC層Ia構(gòu)成的半導(dǎo)體基板上，使N—型外延層生長(zhǎng)，形成Ν—SiC層lb， 制成為在N+SiC層Ia上具備Ν—SiC層Ib的N型的半導(dǎo)體基板1。接著，使用離子注入法在半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib上形成PN結(jié)層(省略圖示)。 具體而言，例如，以利用CVD(化學(xué)氣相沉積，Chemical Vapor Deposition)法形成的氧化膜為掩模，向半導(dǎo)體基板1的Ν—SiC層Ib上的所希望的區(qū)域，離子注入Al和/或B等的P 型雜質(zhì)。其后，除去由氧化膜構(gòu)成的掩模。接著，為了使離子注入到半導(dǎo)體基板1的P型雜質(zhì)擴(kuò)散并活化，在高溫下進(jìn)行熱處理。這里的熱處理，例如在Ar等的惰性氣體氣氛中或真空中在1700°C左右的溫度進(jìn)行。由此，在半導(dǎo)體基板1上的所希望的區(qū)域形成與半導(dǎo)體基板1層Ib進(jìn)行PN接合的P
型的PN結(jié)層。其后，在半導(dǎo)體基板1的N+SiC層Ia側(cè)的面，利用例如濺射法形成由以Ni為主成分的金屬形成的金屬膜。接著，為了獲得良好的歐姆接觸，在例如Ar等的惰性氣體氣氛中在1000°C左右的溫度進(jìn)行熱處理。由此，如圖IB所示，形成與半導(dǎo)體基板1的N+SiC層Ia歐姆接觸的歐姆電極5。其后，在形成有PN結(jié)層的半導(dǎo)體基板1層Ib側(cè)的面，利用例如濺射法形成由含有Ti和Al的合金構(gòu)成的金屬膜。接著，為了獲得良好的歐姆接觸，在例如Ar等的惰性氣體氣氛中在900°C左右的溫度進(jìn)行熱處理。由此，形成在PN結(jié)層上形成了歐姆接觸的歐姆接觸層3a。(蝕刻工序)接著，進(jìn)行蝕刻歐姆接觸層3a、PN結(jié)層和半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib的一部分的蝕刻工序。在蝕刻工序中，首先，在歐姆接觸層3a上形成抗蝕劑層，使用光刻技術(shù)進(jìn)行圖案化，如圖IB所示，形成在使肖特基結(jié)區(qū)域7b露出的同時(shí)覆蓋PN結(jié)區(qū)域7a的抗蝕劑圖案所構(gòu)成的掩模6。其后，通過(guò)使用例如氯氣的RIE(反應(yīng)離子蝕刻，Reactive Ion Kching)等的干蝕刻來(lái)蝕刻歐姆接觸層3a，使肖特基結(jié)區(qū)域7b的PN結(jié)層露出。接著，使用例如CF4與&的混合氣體干蝕刻PN結(jié)層和半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib 的一部分。此時(shí)，采用調(diào)整蝕刻速度等的蝕刻條件的方法等，如圖IB所示，在PN結(jié)區(qū)域7a 形成凸?fàn)畈?a，該凸?fàn)畈考邮怯赏共縄c和P型層2構(gòu)成，所述凸部Ic由半導(dǎo)體基板1的 N-SiC層Ib構(gòu)成，所述P型層2由PN結(jié)層構(gòu)成，且肖特基結(jié)區(qū)域7a的半導(dǎo)體基板1的表面的延伸方向與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面的延伸方向的構(gòu)成的角度θ在100° 135°的范圍的剖視為梯形的凸?fàn)畈?。再者，在本?shí)施方式中，列舉通過(guò)將5比層Ib的一部分與PN結(jié)層一起干蝕刻、 除去，形成包含半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib的一部分的凸?fàn)畈考拥那闆r為例進(jìn)行了說(shuō)明， 但這里的干蝕刻，只要可以除去PN結(jié)層即可，至少進(jìn)行到達(dá)到半導(dǎo)體基板1即可。因此，在此處的干蝕刻中，半導(dǎo)體基板1也可以不被除去，但為了完全地除去肖特基結(jié)區(qū)域7b的PN 結(jié)層，優(yōu)選除去3比層Ib的一部分。但是，如果被除去的N_SiC層Ib的厚度變多，則在半導(dǎo)體基板1與肖特基電極4的肖特基接合面和半導(dǎo)體基板1與P型層2的PN接合面之間形成階差，有可能容易發(fā)生電場(chǎng)集中。因此，被除去層Ib的厚度，優(yōu)選在可完全地除去肖特基結(jié)區(qū)域7b的PN結(jié)層的范圍盡量地薄。再者，此處的干蝕刻中，當(dāng)半導(dǎo)體基板1 未被除去時(shí)，凸?fàn)畈考觾H由P型層2構(gòu)成。這樣地形成凸?fàn)畈考雍?，通過(guò)濕蝕刻除去殘存于在俯視中不與凸?fàn)畈考拥捻敳恐睾系膮^(qū)域的歐姆接觸層3a。在此處的濕蝕刻中，如圖IC所示，在P型層2上的整個(gè)面上殘留歐姆接觸層3a。由此，在PN結(jié)區(qū)域7a中，在構(gòu)成凸?fàn)畈考拥腜型層2的接觸層3側(cè)的面的整個(gè)面上，形成由歐姆接觸層3a構(gòu)成的接觸層3。其后，如圖ID所示，除去掩模6。繼而，在形成有直到接觸層3的各層的圖ID所示的半導(dǎo)體基板1的Ν—SiC層Ib側(cè)的面，利用蒸鍍法或?yàn)R射法形成例如由Mo、Ti等的金屬形成的金屬膜以作為成為肖特基電極4的金屬膜。接著，在成為肖特基電極4的金屬膜上形成抗蝕劑層，使用光刻技術(shù)進(jìn)行圖案化，形成由抗蝕劑圖案構(gòu)成的掩模。其后，濕蝕刻成為肖特基電極4的金屬膜，圖案化成連續(xù)地設(shè)置在PN結(jié)區(qū)域7a和肖特基結(jié)區(qū)域7b，并覆蓋凸?fàn)畈考拥膫?cè)面和接觸層3的側(cè)面和上面的形狀。其后，為了控制肖特基勢(shì)壘高度(ΦΒ)，在例如Ar等的惰性氣體氣氛中在600°C左右的溫度進(jìn)行熱處理，如圖IE所示，形成為在肖特基結(jié)區(qū)域7b中與半導(dǎo)體基板 1 層Ib肖特基接觸的肖特基電極4。接著，在肖特基電極4上，利用濺射法等形成例如Al等的金屬膜以作為成為表面焊盤電極的金屬膜，使用由抗蝕劑圖案構(gòu)成的掩模進(jìn)行蝕刻，形成規(guī)定的形狀的表面焊盤電極(省略圖示)。其后，通過(guò)在表面焊盤電極上涂布感光性聚酰亞胺膜，利用所希望的圖案進(jìn)行曝光、顯像，來(lái)形成規(guī)定的形狀的鈍化膜(省略圖示)。繼而，在歐姆電極5的與半導(dǎo)體基板1相反側(cè)的面(圖IA中為下側(cè)的面)，利用濺射法等形成例如包含Ni層和Ag層的金屬膜，形成背面焊盤電極(省略圖示)。如以上那樣獲得圖IA所示的半導(dǎo)體裝置。
圖IA所示的半導(dǎo)體裝置是下述的半導(dǎo)體裝置在半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib側(cè)的面設(shè)置有PN結(jié)區(qū)域7a和肖特基結(jié)區(qū)域7b，所述PN結(jié)區(qū)域7a是P型層2與半導(dǎo)體基板 1進(jìn)行PN接合而成的，所述肖特基結(jié)區(qū)域7b是肖特基電極4與半導(dǎo)體基板1肖特基接觸而成的，在PN結(jié)區(qū)域7a具備設(shè)置在半導(dǎo)體基板1上的包含P型層2的剖視為梯形的凸?fàn)畈?2a和在凸?fàn)畈考拥腜型層2上形成歐姆接觸的接觸層3，肖特基電極4覆蓋凸?fàn)畈考拥膫?cè)面和接觸層3，連續(xù)地設(shè)置在PN結(jié)區(qū)域7a和肖特基結(jié)區(qū)域7b，由此，在半導(dǎo)體基板1與 P型層2的PN接合面的形狀成為平面狀的同時(shí)，半導(dǎo)體基板1與肖特基電極4的肖特基接合面和PN接合面被配置成大致直線狀。因此，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，如圖IA中用虛線所示，施加反向電壓時(shí)的耗盡層的擴(kuò)大，在PN結(jié)區(qū)域7a和肖特基結(jié)區(qū)域7b中基本上沒有在半導(dǎo)體基板1的深度方向的差異。因而，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，成為難以發(fā)生電場(chǎng)集中，可以抑制漏電流的產(chǎn)生，可靠性高的半導(dǎo)體裝置。另外，圖IA所示的半導(dǎo)體裝置，是在PN結(jié)區(qū)域7a具備設(shè)置在半導(dǎo)體基板1上的包含P型層2的凸?fàn)畈考雍驮谕範(fàn)畈考拥腜型層2上形成歐姆接觸的接觸層3的半導(dǎo)體裝置，所以利用在半導(dǎo)體基板1上順序地形成第2導(dǎo)電類型的PN結(jié)層、和與PN結(jié)層歐姆接觸的歐姆接觸層3a，并在歐姆接觸層3a上形成在使肖特基結(jié)區(qū)域7b露出的同時(shí)覆蓋PN結(jié)區(qū)域7a的掩模6，至少蝕刻歐姆接觸層3a和PN結(jié)層的方法，可以在PN結(jié)區(qū)域7a形成凸?fàn)畈考雍徒佑|層3。因而，圖IA所示的半導(dǎo)體裝置，不需要使接觸層3的平面面積比P型層2小考慮了用于形成接觸層3的掩模的對(duì)位余量的尺寸的面積部分，可以減小不與P型層2上的接觸層3重合的區(qū)域。因此，可以減小PN結(jié)區(qū)域7a中的無(wú)效區(qū)域，可以形成為低損耗且高性能的半導(dǎo)體裝置。進(jìn)一步地，在圖IA所示的半導(dǎo)體裝置中，接觸層3設(shè)置在P型層2的接觸層3側(cè)的面的整個(gè)面上，所以PN結(jié)區(qū)域7a中的無(wú)效區(qū)域非常小，可以形成為更低損耗且高性能的半導(dǎo)體裝置。另外，在圖IA所示的半導(dǎo)體裝置中，不需要使接觸層3的平面面積比P型層2小考慮了用于形成接觸層3的掩模的對(duì)位余量的尺寸的面積部分，所以接觸層3和P型層2 的微細(xì)加工變得容易，可充分地確保肖特基結(jié)區(qū)域7b的面積，可以充分地減小半導(dǎo)體裝置的正向電壓降。另外，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法，在蝕刻歐姆接觸層3a、PN結(jié)層和半導(dǎo)體基板1的Ν—SiC層Ib的一部分時(shí)形成的掩模為1個(gè)，所以與在蝕刻歐姆接觸層3a、 PN結(jié)層和N_SiC層Ib時(shí)分別形成掩模的情況相比，可以將制造工序簡(jiǎn)化，可以效率良好地制造。「其他例」本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，并并不限定于上述的實(shí)施方式，例如，可以形成為圖2所示的半導(dǎo)體裝置。圖2是表示作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的另一例的肖特基勢(shì)壘二極管(SBD) 的剖面圖。圖2所示的半導(dǎo)體裝置，與圖IA所示的半導(dǎo)體裝置的不同之處僅在于肖特基結(jié)區(qū)域7b的半導(dǎo)體基板1與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面的相連接的區(qū)域ld，在圖IA所示的半導(dǎo)體裝置中是由大致平面構(gòu)成的，與此相對(duì)，在圖2所示的半導(dǎo)體裝置中是由曲面構(gòu)成。因此，在圖2所示的半導(dǎo)體裝置中，關(guān)于與圖IA所示的半導(dǎo)體裝置相同的構(gòu)件，附帶相同的標(biāo)記，省略說(shuō)明。圖2所示的半導(dǎo)體裝置，是在蝕刻工序中，采用調(diào)整蝕刻速度等的蝕刻條件的方法等來(lái)使肖特基結(jié)區(qū)域7b的半導(dǎo)體基板1與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面相連接的區(qū)域Id成為曲面， 除此以外，可以與圖IA所示的半導(dǎo)體裝置同樣地制造。在圖2所示的半導(dǎo)體裝置中，肖特基結(jié)區(qū)域7b的半導(dǎo)體基板1與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面相連接的區(qū)域Id成為由曲面構(gòu)成的區(qū)域，所以肖特基結(jié)區(qū)域7b的半導(dǎo)體基板1與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面相連接的區(qū)域Id形成電弧，在肖特基結(jié)區(qū)域7b的半導(dǎo)體基板1與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面相連接的區(qū)域Id中的電場(chǎng)集中被進(jìn)一步緩和，如圖2中用虛線所示，施加反向電壓時(shí)的耗盡層的擴(kuò)大，在PN結(jié)區(qū)域7a和肖特基結(jié)區(qū)域7b中在半導(dǎo)體基板1的深度方向的差異更加少，耗盡層的厚度變得更均勻。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，可以更有效地抑制肖特基結(jié)區(qū)域7b的邊緣部的漏電流的產(chǎn)生，可以更進(jìn)一步地使可靠性提高。另外，在圖2所示的半導(dǎo)體裝置中，與圖IA所示的半導(dǎo)體裝置同樣地，不需要使接觸層3的平面面積比P型層2小考慮了用于形成接觸層3的掩模的對(duì)位余量的尺寸的面積部分，所以可以減小不與P型層2上的接觸層3重合的區(qū)域，可以減小PN結(jié)區(qū)域7a中的無(wú)效區(qū)域，可以形成低損耗且高性能的半導(dǎo)體裝置，并且，接觸層3和P型層2的微細(xì)加工變得容易，可充分地確保肖特基結(jié)區(qū)域7b的面積，可以充分地減小半導(dǎo)體裝置的正向電壓降。另外，在圖2所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，與圖IA所示的半導(dǎo)體裝置的制造方法同樣地，在蝕刻歐姆接觸層3a和PN結(jié)層、以及半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib的一部分時(shí)形成的掩模為1個(gè)，所以可以容易地效率良好地制造。進(jìn)而，在上述的實(shí)施方式中，列舉使用離子注入法形成成為P型層2的PN結(jié)層的方法作為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但成為P型層2的PN結(jié)層也可以使用外延生長(zhǎng)法形成。「實(shí)施例」以下，基于實(shí)施例具體地說(shuō)明本發(fā)明。但是，本發(fā)明并不僅限定于這些實(shí)施例。(實(shí)施例1)如下所述地制造了圖IA所示的實(shí)施例1的肖特基勢(shì)壘二極管。首先，在由雜質(zhì)濃度為2E18cnT3的N+SiC層Ia形成的半導(dǎo)體基板1上使N—型外延層生長(zhǎng)，形成雜質(zhì)濃度為 lE16cnT3的Ν—SiC層Ib，得到具備N+SiC層Ia和Ν—SiC層Ib的N型的半導(dǎo)體基板1。接著， 在半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib上，使用離子注入法形成了 PN結(jié)層(省略圖示)。具體而言，以利用CVD(Chemical Vapor Deposition)法形成的氧化膜為掩模，在半導(dǎo)體基板1的 N_SiC層Ib上，在600°C的溫度離子注入由鋁構(gòu)成的P型雜質(zhì)使得達(dá)到雜質(zhì)濃度2E19cm_3。 其后，除去由氧化膜構(gòu)成的掩模。接著，為了使離子注入到半導(dǎo)體基板1的P型雜質(zhì)擴(kuò)散并活化而進(jìn)行熱處理。在此的熱處理，是在Ar氣體氣氛中在1700°C的溫度進(jìn)行。由此，在半導(dǎo)體基板1上的所希望的區(qū)域形成了與Ν—SiC層Ib進(jìn)行了 PN接合的P型的PN結(jié)層。其后，在半導(dǎo)體基板1的N+SiC層Ia側(cè)的面，利用濺射法形成由Ni構(gòu)成的金屬膜， 為了獲得良好的歐姆接觸，在Ar氣體氣氛中在1000°C的溫度進(jìn)行熱處理，由此形成了與半導(dǎo)體基板1的N+SiC層Ia歐姆接觸的歐姆電極5。
其后，在半導(dǎo)體基板1的Ν—SiC層Ib側(cè)的面，利用濺射法形成由含有Ti和Al的合金構(gòu)成的金屬膜，為了獲得良好的歐姆接觸，在Ar氣體氣氛中在900°C的溫度下進(jìn)行熱處理，由此形成了與PN結(jié)層歐姆接觸的歐姆接觸層3a。(蝕刻工序)接著，在歐姆接觸層3a上，形成在使肖特基結(jié)區(qū)域7b露出的同時(shí)覆蓋PN結(jié)區(qū)域 7a的抗蝕劑圖案構(gòu)成的掩模6，利用使用氯氣的RIE來(lái)蝕刻歐姆接觸層3a，使肖特基結(jié)區(qū)域 7b的PN結(jié)層露出。接著，使用CF4與&的混合氣體干蝕刻PN結(jié)層和半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib的一部分，在PN結(jié)區(qū)域7a形成了包含由N_SiC層Ib構(gòu)成的凸部Ic和由PN結(jié)層構(gòu)成的P型層2，且肖特基結(jié)區(qū)域7a的半導(dǎo)體基板1的表面的延伸方向與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面的延伸方向構(gòu)成的角度為100°的剖視為梯形的凸?fàn)畈考?。再者，肖特基結(jié)區(qū)域7b的半導(dǎo)體基板1 與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面相連接的區(qū)域是由大致平面構(gòu)成的區(qū)域。另外，在這樣得到的P型層2 中，相鄰的P型層2之間的間隔為5 μ m。這樣地形成了凸?fàn)畈考雍?，通過(guò)濕蝕刻來(lái)除去殘存于在俯視中不與凸?fàn)畈考拥捻敳恐睾系膮^(qū)域的歐姆接觸層3a，在PN結(jié)區(qū)域7a中，在P型層2的接觸層3側(cè)的面的整個(gè)面上，形成了由歐姆接觸層3a構(gòu)成的接觸層3。其后，除去了掩模6。繼而，在半導(dǎo)體基板1的N_SiC層Ib側(cè)的面，利用蒸鍍法形成由Mo構(gòu)成的金屬膜， 使用由抗蝕劑圖案構(gòu)成的掩模進(jìn)行濕蝕刻，圖案化成連續(xù)地設(shè)置在PN結(jié)區(qū)域7a和肖特基結(jié)區(qū)域7b，并覆蓋凸?fàn)畈考拥膫?cè)面和接觸層3的側(cè)面以及上面的形狀。其后，為了控制肖特基勢(shì)壘高度(Φ B)，在Ar氣體氣氛中在600°C的溫度進(jìn)行熱處理，形成了在肖特基結(jié)區(qū)域 7b中與N_SiC層Ib肖特基接觸的肖特基電極4。接著，在肖特基電極4上，利用濺射法形成Al膜，使用由抗蝕劑圖案構(gòu)成的掩模進(jìn)行蝕刻，形成了規(guī)定的形狀的表面焊盤電極。其后，通過(guò)在表面焊盤電極上涂布感光性聚酰亞胺膜，利用所希望的圖案進(jìn)行曝光、顯像，來(lái)形成了規(guī)定的形狀的鈍化膜。繼而，在歐姆電極5的與半導(dǎo)體基板1相反側(cè)的面，利用濺射法形成包含Ni層和 Ag層的金屬膜，形成了背面焊盤電極。如以上那樣地操作，得到了實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置。(比較例)如下所述地制造了圖4A所示的比較例的肖特基勢(shì)壘二極管。首先，與實(shí)施例1同樣地，得到了具備N+SiC層Ila和Ν—SiC層lib的N型的半導(dǎo)體基板11。然后，在N型半導(dǎo)體基板11上形成掩模后，與實(shí)施例1同樣地，離子注入P型雜質(zhì)，進(jìn)行熱處理，由此形成了被埋入到N型半導(dǎo)體基板11的PN結(jié)區(qū)域17a的剖視為矩形的 P型區(qū)域12。再者，在這樣得到的P型區(qū)域12中，相鄰的P型區(qū)域12之間的間隔為5 μ m。其后，與實(shí)施例1同樣地，形成了歐姆電極15。繼而，在P型區(qū)域12上，形成與實(shí)施例1的接觸層3同樣的金屬膜，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行了熱處理。接著，在金屬膜上，形成覆蓋在俯視中與P型區(qū)域12重合的區(qū)域的掩模，蝕刻金屬膜來(lái)進(jìn)行圖案化，形成了接觸金屬膜13。再者，用于形成金屬膜的掩模的對(duì)位余量的尺寸4*311111。其后，與實(shí)施例1的肖特基電極4同樣地，形成了連續(xù)地設(shè)置在PN結(jié)區(qū)域17a和肖特基結(jié)區(qū)域17b，覆蓋接觸金屬膜13上，在肖特基結(jié)區(qū)域17b與N型半導(dǎo)體基板11肖特基接觸的肖特基電極14。其后，與實(shí)施例1同樣地，形成了表面焊盤電極、鈍化膜、背面焊盤電極。如以上那樣，得到了比較例的半導(dǎo)體裝置。調(diào)查了這樣得到的實(shí)施例1和比較例的相鄰的接觸層3(接觸金屬膜13)之間的尺寸。其結(jié)果，實(shí)施例為6 μ m，比較例為11 μ m。另外，調(diào)查了實(shí)施例1和比較例的半導(dǎo)體裝置的正向電流與正向電壓降的關(guān)系。 將其結(jié)果示于圖3A。圖3A是表示實(shí)施例1和比較例的半導(dǎo)體裝置的正向電流與正向電壓降的關(guān)系的曲線圖。如圖3A所示，在實(shí)施例1中與比較例相比，正向電壓降變小。這是因?yàn)樵趯?shí)施例中與比較例相比，可以將接觸層3和P型層2微細(xì)化，可以將接觸層3 (接觸金屬膜13)之間的尺寸增大，可以充分地確保肖特基結(jié)區(qū)域7b的面積。(實(shí)施例2)如下所述地制造了圖2所示的實(shí)施例2的肖特基勢(shì)壘二極管。S卩，在蝕刻工序中，采用調(diào)整蝕刻速度等的蝕刻條件的方法等，使肖特基結(jié)區(qū)域7b 的半導(dǎo)體基板1與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面相連接的區(qū)域Id成為曲面，除此以外，與實(shí)施例1同樣地操作，得到了實(shí)施例2的半導(dǎo)體裝置。調(diào)查了這樣得到的實(shí)施例2和實(shí)施例1、比較例的半導(dǎo)體裝置的反向電流與反向電壓的關(guān)系。將其結(jié)果示于圖3B。圖:3B是表示實(shí)施例2和實(shí)施例1、比較例的半導(dǎo)體裝置的反向電流與反向電壓的關(guān)系的曲線圖。如圖:3B所示，在實(shí)施例2和實(shí)施例1中與比較例相比，反向電壓降變大，顯示出難以發(fā)生電場(chǎng)集中，且漏電流較小。進(jìn)一步地可知，肖特基結(jié)區(qū)域7b的半導(dǎo)體基板1與凸?fàn)畈考拥膫?cè)面相連接的區(qū)域Id為曲面的實(shí)施例2，其反向電壓降比實(shí)施例1大，漏電流更小。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明可適用于半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法，特別是可適用于很好地用于電力用半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法。附圖標(biāo)記說(shuō)明1...半導(dǎo)體基板；11... N型半導(dǎo)體基板；la、1 la. ·· N+SiC 層；lb、llb...SiC 層;lc...凸部；2···Ρ型層(第2導(dǎo)電類型層)；2a···凸?fàn)畈浚?...接觸層;3a...歐姆接觸層；4、14···肖特基電極；
5、15...歐姆電極;6...掩模;7a、17a. · .PN 結(jié)區(qū)域;7b、17b···肖特基結(jié)區(qū)域；12. ..P 型區(qū)域；13...接觸金屬膜。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在由SiC形成的第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的一個(gè)面上，設(shè)置有PN結(jié)區(qū)域和肖特基結(jié)區(qū)域，所述PN結(jié)區(qū)域是第2導(dǎo)電類型層與所述半導(dǎo)體基板進(jìn)行PN接合而成的，所述肖特基結(jié)區(qū)域是肖特基電極與所述半導(dǎo)體基板進(jìn)行肖特基接觸而成的，在所述PN結(jié)區(qū)域具備設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板上的包含所述第2導(dǎo)電類型層的剖視為梯形的凸?fàn)畈浚缓驮谒鐾範(fàn)畈康乃龅?導(dǎo)電類型層上形成歐姆接觸的接觸層，所述肖特基電極覆蓋所述凸?fàn)畈康膫?cè)面和所述接觸層，并連續(xù)地設(shè)置于所述PN結(jié)區(qū)域和所述肖特基結(jié)區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述肖特基結(jié)區(qū)域的所述半導(dǎo)體基板的表面的延伸方向和所述凸?fàn)畈康膫?cè)面的延伸方向構(gòu)成的角度為100° 135°的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述肖特基結(jié)區(qū)域的所述半導(dǎo)體基板和所述凸?fàn)畈康膫?cè)面連接的區(qū)域由曲面構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述接觸層設(shè)置于所述第2導(dǎo)電類型層的上面整個(gè)面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述半導(dǎo)體基板的另一面上，設(shè)置有與所述半導(dǎo)體基板歐姆接觸的歐姆電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體基板包括第1導(dǎo)電類型的第一 SiC層；和形成于所述第一 SiC層上，并含有濃度比所述第一 SiC 層低的第1導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的第二 SiC層。
7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，是制造在由SiC形成的第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的一個(gè)面上設(shè)置有第2導(dǎo)電類型層與所述半導(dǎo)體基板進(jìn)行PN接合而成的PN結(jié)區(qū)域和肖特基電極與所述半導(dǎo)體基板肖特基接觸而成的肖特基結(jié)區(qū)域的半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，具備在所述半導(dǎo)體基板上，順序地形成第2導(dǎo)電類型的PN結(jié)層、和在所述PN結(jié)層上形成歐姆接觸的歐姆接觸層的工序；蝕刻工序，該工序通過(guò)在所述歐姆接觸層上形成在使所述肖特基結(jié)區(qū)域露出的同時(shí)覆蓋所述PN結(jié)區(qū)域的掩模，并至少蝕刻所述歐姆接觸層和所述PN結(jié)層，從而在所述PN結(jié)區(qū)域形成包含由所述PN結(jié)層構(gòu)成的第2導(dǎo)電類型層的剖視為梯形的凸?fàn)畈亢陀伤鐾範(fàn)畈可系乃鰵W姆接觸層構(gòu)成的接觸層，并除去所述掩模；和形成所述肖特基電極的工序，所述肖特基電極被連續(xù)地設(shè)置于所述PN結(jié)區(qū)域以及所述肖特基結(jié)區(qū)域，覆蓋所述凸?fàn)畈康膫?cè)面和所述接觸層，在所述肖特基結(jié)區(qū)域與所述半導(dǎo)體基板肖特基接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，通過(guò)進(jìn)行所述蝕刻工序，形成所述肖特基結(jié)區(qū)域的所述半導(dǎo)體基板的表面的延伸方向與所述凸?fàn)畈康膫?cè)面的延伸方向構(gòu)成的角度為100° 135°的范圍的所述凸?fàn)畈俊?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，通過(guò)進(jìn)行所述蝕刻工序，使所述肖特基結(jié)區(qū)域的所述半導(dǎo)體基板與所述凸?fàn)畈康膫?cè)面連接的區(qū)域成為曲面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述蝕刻工序包括通過(guò)蝕刻所述歐姆接觸層而使所述PN結(jié)層露出后，使用CF4與&的混合氣體干蝕刻所述PN結(jié)層直到達(dá)到所述半導(dǎo)體基板，來(lái)形成所述凸?fàn)畈康墓ば颉?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求7 10的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述蝕刻工序包括蝕刻所述PN結(jié)層直到達(dá)到所述半導(dǎo)體基板后，通過(guò)濕蝕刻來(lái)除去殘存于在俯視中不與所述凸?fàn)畈康捻敳恐睾系膮^(qū)域的所述歐姆接觸層的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求7 11的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，在所述蝕刻工序中，在所述第2導(dǎo)電類型層的上面整個(gè)面上殘留所述接觸層。
13.根據(jù)權(quán)利要求7 12的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，使用離子注入法形成所述PN結(jié)層。
14.根據(jù)權(quán)利要求7 12的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，使用外延生長(zhǎng)法形成所述PN結(jié)層。
15.根據(jù)權(quán)利要求7 14的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具備 在所述半導(dǎo)體基板的另一面上設(shè)置與所述半導(dǎo)體基板歐姆接觸的歐姆電極的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高性能的半導(dǎo)體裝置，其難以發(fā)生電場(chǎng)集中且可以抑制漏電流，可以減小PN結(jié)區(qū)域中的無(wú)效區(qū)域，可以充分地確保肖特基結(jié)區(qū)域的面積，可以效率良好且容易地制造。這樣的半導(dǎo)體裝置是下述的半導(dǎo)體裝置在由SiC形成的第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板(1)的一個(gè)面上設(shè)置有PN結(jié)區(qū)域(7a)和肖特基結(jié)區(qū)域(7b)，在PN結(jié)區(qū)域(7a)具備設(shè)置于半導(dǎo)體基板(1)上的包含第2導(dǎo)電類型層(2)的剖視為梯形的凸?fàn)畈?2a)和在凸?fàn)畈?2a)的第2導(dǎo)電類型層(2)上形成歐姆接觸的接觸層(3)，肖特基電極(4)覆蓋凸?fàn)畈?2a)的側(cè)面和接觸層(3)，連續(xù)地設(shè)置于PN結(jié)區(qū)域(7a)和肖特基結(jié)區(qū)域(7b)。
文檔編號(hào)H01L29/47GK102217071SQ20098014583
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者菅井昭彥 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社