碳化硅半導體裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種碳化硅半導體裝置的制造方法。在利用激光將p型雜質注入到SiC基板的情況下，難以控制濃度。因此，在SiC基板的不需要控制濃度的區(qū)域中，通過激光形成p型的雜質區(qū)。由此，通過溫度比離子注入工藝更低的工藝來制造高耐壓的SiC半導體裝置。提供一種碳化硅半導體裝置的制造方法，具備以下步驟：在第一導電型的碳化硅基板的一側的主面形成第一導電型的漂移層，該第一導電型的漂移層的濃度比碳化硅基板更低；在漂移層的正面?zhèn)?，通過激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)；以與漂移層接觸的方式形成肖特基電極；以及在碳化硅基板的另一側的主面形成陰極電極。
【專利說明】
碳化硅半導體裝置的制造方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種碳化硅半導體裝置的制造方法。
【背景技術】
[0002]以往，已知有通過離子注入將P型雜質注入到碳化硅(以下，記載為SiC)基板的整個正面(例如，專利文獻I?4)。另外，已知有通過使用激光而將P型雜質注入到SiC基板的整個正面(例如，專利文獻5?6和非專利文獻I)。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特開第2007-227655號公報
[0006]專利文獻2:日本特開第2000-277448號公報
[0007]專利文獻3:日本特開平第08-148443號公報
[0008]專利文獻4:日本特開第2013-232553號公報
[0009]專利文獻5:日本特開平第08-264468號公報
[0010]專利文獻6:日本特開第2004-158702號公報
[0011]非專利文獻1:應用物理第70卷第2號(2001)188頁?190頁

【發(fā)明內容】

[0012]技術問題
[0013]通過使用激光，能夠在溫度比離子注入的情況更低的工藝中，將P型雜質注入到SiC基板。但是，在使用激光而將P型雜質注入到SiC基板的情況下，難以控制雜質的濃度。
[0014]技術方案
[0015]在本發(fā)明的第一方式中，提供一種碳化硅半導體裝置的制造方法，具備以下步驟:在第一導電型的碳化硅基板的一側的主面形成第一導電型的漂移層，該第一導電型的漂移層的濃度比所述碳化硅基板更低;在漂移層的正面?zhèn)龋ㄟ^激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)；以與漂移層接觸的方式形成肖特基電極；以及在碳化硅基板的另一側的主面形成陰極電極。
[0016]第二導電型的電場控制區(qū)可以包括在漂移層與肖特基電極接觸的區(qū)域的外周部形成的環(huán)狀的電場緩和區(qū)。
[0017 ] 第二導電型的電場控制區(qū)可以包括比電場緩和區(qū)更靠近內周側而選擇性地形成的多個結勢皇區(qū)。
[0018]第二導電型的電場控制區(qū)可以包括比環(huán)狀的電場緩和區(qū)更靠近外周側而設置的一個以上的場限環(huán)。
[0019]碳化硅半導體裝置的制造方法在形成第一導電型的漂移層的步驟之后并且在形成電場控制區(qū)的步驟之前，還可以具備形成一個以上的溝槽的步驟。一個以上的場限環(huán)可以形成在一個以上的溝槽中。
[0020]第二導電型的電場控制區(qū)可以包括比一個以上的場限環(huán)更靠近外周側而設置的環(huán)狀的溝道阻止區(qū)。碳化硅半導體裝置的制造方法還可以具備以下步驟:以與漂移層接觸的方式形成絕緣膜;在形成絕緣膜的步驟之后，以與溝道阻止區(qū)和絕緣膜接觸的方式形成溝道阻止電極;在形成肖特基電極的步驟之后，以與肖特基電極接觸的方式形成陽極電極。溝道阻止電極與陽極電極之間可以被絕緣膜覆蓋。
[0021]碳化硅半導體裝置的制造方法還可以具備以下步驟:形成與一個以上的場限環(huán)連接的場板電極。
[0022]碳化硅半導體裝置的制造方法還可以具備以下步驟:形成與選擇性地形成的多個結勢皇區(qū)歐姆連接的歐姆電極；以及在形成歐姆電極的步驟之后，以與肖特基電極和歐姆電極接觸的方式形成陽極電極。
[0023]肖特基電極和歐姆電極可以是相同的材料。歐姆電極和陽極電極可以是相同的材料。
[0024]通過激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)的步驟可以具有以下步驟:在漂移層形成具有多個開口的掩膜層；以及在將漂移層暴露于含有鋁的氣體的狀態(tài)下，通過向漂移層照射激光，將鋁通過多個開口而注入到漂移層。
[0025]通過激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)的步驟可以具有以下步驟:在漂移層堆疊鋁層;使鋁層圖案化而形成多個圖案；以及通過向多個圖案照射激光，將鋁通過多個圖案而注入到漂移層。
[0026]通過激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)的步驟還可以具有去除多個圖案的步驟。
[0027]形成電場控制區(qū)的步驟的激光摻雜技術中的激光光源可以是KrF、ArF、XeF、XeCl和YAG3co中的任意一個。
[0028]需要說明的是，上述本發(fā)明的內容未列舉本發(fā)明的所有特征。另外，這些特征群的再組合也可以成為又一發(fā)明。
【附圖說明】
[0029]圖1為第一實施例的SiC-SBD100的截面圖。
[0030]圖2為示出SiC-SBDlOO的上表面圖。
[0031 ]圖3為示出SiC-SBDlOO的制造流程200的圖。
[0032]圖4A為示出以與漂移層14接觸的方式形成掩膜層20的步驟的圖。
[0033]圖4B為示出在掩膜層20形成多個開口21的步驟的圖。
[0034]圖4C為示出通過照射激光22而將鋁注入到漂移層14的步驟的圖。
[0035]圖4D為示出去除掩膜層20后的狀態(tài)的圖。
[0036]圖5A為示出堆疊Al層24的步驟的圖。
[0037]圖5B為示出在Al層24形成多個圖案的步驟的圖。
[0038]圖5C為示出通過照射激光22而將鋁注入到漂移層14的步驟的圖。
[0039]圖為示出將Al層24的多個圖案去除后的狀態(tài)的圖。
[0040]圖6為第二實施例的SiC-SBD110的截面圖。
[0041 ]圖7A為示出在耐壓結構部62形成溝槽48的步驟的圖。
[0042]圖7B為示出在溝槽48中形成場限環(huán)36的步驟的圖。
[0043]圖7C為示出在耐壓結構部62形成絕緣膜44的步驟的圖。
[0044]圖8為不出溝槽48的另一不例的圖。
[0045]符號說明
[0046]10:中央部11:端部
[0047]12: SiC基板14:漂移層
[0048]15:正面16:接觸區(qū)
[0049]18:外周部20:掩膜層
[0050]21:開口22:激光
[0051]24:A1層30:電場控制區(qū)
[0052]32:結勢皇區(qū)34:電場緩和區(qū)
[0053]36:場限環(huán)38:溝道阻止區(qū)
[0054]42:肖特基電極43:歐姆電極
[0055]44:絕緣膜46:溝道阻止電極
[0056]47:場板電極48:溝槽
[0057]49:側壁52:陽極電極
[0058]54:陰極電極56:重疊區(qū)
[0059]60:活性部62:耐壓結構部
[0060]100:SiC-SBDI10:SiC-SBD
[0061]200:制造流程
【具體實施方式】
[0062]以下，雖然通過發(fā)明的實施方式對本發(fā)明進行說明，但是以下的實施方式并不限定涉及權利要求的范圍的發(fā)明。另外，在實施方式中說明的全部特征組合不一定是發(fā)明的解決方案所必須的。
[0063]圖1為示出第一實施例的SiC-SBD100的截面圖。需要說明的是，SiC-SBD表示SiC肖特基勢皇二極管(SiC Schottky Barrier D1de)。本實施例的SiC-SBDlOO具有SiC基板12和漂移層Ht3SiC-Smnoo在漂移層14的正面?zhèn)染哂行ぬ鼗姌O42、陽極電極52、絕緣膜44和溝道阻止電極46，并在SiC基板12的背面?zhèn)染哂嘘帢O電極54。
[0064]SiC基板12具有第一導電型的雜質，在本實施例中第一導電型為η型。漂移層14是通過外延法在SiC基板12的一側的主面所形成的SiC外延層。在本實施例中，SiC基板12的一側的主面是SiC-SBD 100的正面?zhèn)?。漂移?4是具有濃度比SiC基板12更低的第一導電型的雜質的η—型層。
[0065]漂移層14在正面?zhèn)染哂须妶隹刂茀^(qū)30。電場控制區(qū)30是第二導電型，在本實施例中第二導電型為高濃度的P型。電場控制區(qū)30是通過激光摻雜技術形成的區(qū)域。電場控制區(qū)30包括結勢皇區(qū)32、電場緩和區(qū)34、場限環(huán)36和溝道阻止區(qū)38。
[0066]在現(xiàn)在的激光摻雜技術中，在SiC層形成高濃度的P型區(qū)時，難以控制雜質的濃度。因此，工作時的大部分電流在PN結流動的混合PiN肖特基勢皇(Merged PiN/Schottky)二極管和PIN 二極管等難以通過激光摻雜技術制作。進而，需要控制P型雜質的濃度的結終端擴展(Junct1n Terminat1n Extens1n)和降低表面電場(Resurf)結構等也難以通過激光摻雜技術制作。因此，它們不包含于本申請發(fā)明中。
[0067]優(yōu)選在幾乎不需要控制P型雜質的濃度的區(qū)域應用激光摻雜技術。例如，作為二極管結構，優(yōu)選工作時的大部分電流在金屬與η型SiC的肖特基結流動的SBD和JBS( Junct1nSchottky Barrier:結肖特基勢皇)二極管。另外，作為耐壓結構，優(yōu)選幾乎不需要控制p型雜質的濃度的場限環(huán)36、場限環(huán)36與場板的并用結構、或者絕緣膜設置在陽極電極52與溝道阻止電極46之間的溝道阻止結構等。
[0068]電場緩和區(qū)34形成在漂移層14與肖特基電極42接觸的接觸區(qū)16的最外周側的區(qū)域，并且形成在作為比接觸區(qū)16更靠近外周側的區(qū)域的外周部18。在本說明書中，將靠近活性部60的中央部10的一側稱為內周側，將靠近SiC-SBD 100的端部11的一側稱為外周側。需要說明的是，電場緩和區(qū)34可以規(guī)定活性部60與耐壓結構部62的邊界。
[0069]電場緩和區(qū)34與漂移層14形成PN結。在向SiC-SBD100施加高電壓時的情況下，漂移層14與肖特基電極42的結界面的空乏層連接到漂移層14與電場區(qū)域34的PN結界面的空乏層。據(jù)此，空乏層能夠從活性部60向外周側的耐壓結構部62擴展。從而，施加高壓電時的電場集中被緩和，因此提高SiC-SBD 100的耐壓。
[0070]結勢皇區(qū)32位于活性部60。結勢皇區(qū)32是在比電場緩和區(qū)34更靠近內周側選擇性地形成的區(qū)域。選擇性地形成是指在活性部60中形成為具有特定的形狀。本實施例的結勢皇區(qū)32是在紙面垂直方向上具有長邊的矩形形狀。多個結勢皇區(qū)32在長邊方向上平行且分尚地設置。
[0071]與電場緩和區(qū)34同樣，結勢皇區(qū)32與漂移層14形成PN結。據(jù)此，能夠在施加高電壓時使空乏層擴展為遍布整個活性部60，因此提高SiC-SBD 100的耐壓。
[0072]場限環(huán)36是比電場緩和區(qū)34更靠近外周側而設置的區(qū)域。一個以上的場限環(huán)36互相分離地設置。與電場緩和區(qū)34同樣，場限環(huán)36也與漂移層14形成PN結。據(jù)此，在施加高電壓時能夠使空乏層擴展至耐壓結構部62，因此提高SiC-SBD 100的耐壓。
[0073]絕緣膜44設置為與漂移層14的一個以上的場限環(huán)36接觸。本實施例的絕緣膜44是氧化硅(S12)膜，但是也可以使用其他絕緣膜。絕緣膜44的內周側設置在電場緩和區(qū)34與肖特基電極42之間，外周側設置在溝道阻止區(qū)38與溝道阻止電極46之間。絕緣膜44覆蓋溝道阻止電極46與陽極電極52之間。
[0074]溝道阻止區(qū)38比場限環(huán)36更靠近外周側而設置。本實施例的溝道阻止區(qū)38設置為與作為SiC-SBD 100的最外周側的端部11接觸。溝道阻止區(qū)38具有降低與溝道阻止電極46的接觸電阻的功能。
[0075]溝道阻止電極46與溝道阻止區(qū)38和絕緣膜44接觸。溝道阻止電極46通過SiC基板12和漂移層14的端部11以及溝道阻止區(qū)38而成為與陰極電極54相等的電位。需要說明的是，SiC基板12和漂移層14的端部11的通過切割所形成的缺陷成為載體，因此具有導電性。在向SiC-SBD 100施加了逆向電壓的情況下，溝道阻止電極46與陰極電極54成為等電位，在溝道阻止電極46的內周側端部，空乏層的延伸受到限制。因此，施加逆向電壓時，空乏層無法延伸至端部11，所以能夠維持耐壓。
[0076]在活性部60，肖特基電極42與電場控制區(qū)30以外的漂移層14形成肖特基結。陽極電極52設置為與肖特基電極42接觸。另外，在SiC基板12的背面設置有陰極電極54。
[0077]圖2為示出SiC-SBD 100的上表面圖。圖2為示出在圖1的I1-1I位置處的正面?zhèn)鹊膱D。需要說明的是，在圖2中省略了肖特基電極42、絕緣膜44、溝道阻止電極46和陽極電極52。
[0078]如上文所述，結勢皇區(qū)32是在預定的方向上具有長邊的矩形形狀的區(qū)域。電場緩和區(qū)34是圍繞在活性部60的多個結勢皇區(qū)32的環(huán)狀區(qū)域。在比電場緩和區(qū)34更靠近外周側設置有一個以上的場限環(huán)36，在比一個以上的場限環(huán)36更靠近外周側設置有溝道阻止區(qū)38。場限環(huán)36和溝道阻止區(qū)38都是設置在耐壓結構部62的環(huán)狀區(qū)域。
[0079]圖3是示出SiC-SBD 100的制造流程200的圖。本實施例的制造流程200具有工序SI至工序S6。在工序SI中，在第一導電型的SiC基板12的正面形成濃度比SiC基板12更低的第一導電型的漂移層14。漂移層14可以通過外延法形成。為了形成kV級高耐壓的SiC-SBD100，漂移層14的厚度可以是5μπι以上且60μπι以下、雜質濃度可以是lE14cm—3以上且lE16cnf3以下。需要說明的是，E表示10的冪。例如E14表示10的14次方。
[0080]在工序S2中，在漂移層14的正面?zhèn)?，通過激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)30。如上文所述，電場控制區(qū)30包括電場緩和區(qū)、結勢皇區(qū)、場限環(huán)和溝道阻止區(qū)。第二導電型的雜質的濃度可以設為lE20cm—3以上且lE21cm—3以下。需要說明的是，激光摻雜技術的詳細情況在下文中的圖4A?圖4D以及圖5A至圖進行描述。
[0081 ]在工序S3中，以與耐壓結構部62的漂移層14接觸的方式形成絕緣膜44。在工序S4中，以與活性部60的漂移層14接觸的方式形成肖特基電極42。肖特基電極42是例如金(Au)、鎳(Ni)、鈦(Ti)或鉬(Mo)等。
[0082]在工序S5中，形成與溝道阻止區(qū)38和絕緣膜44接觸的溝道阻止電極46、以及與肖特基電極42接觸的陽極電極52?？梢酝ㄟ^如下方式來形成，S卩，分別濺射形成Ni作為溝道阻止電極46，濺射形成N1、鋁(Al)或Al-Si合金作為陽極電極52后進行圖案化。在工序S6中，在SiC基板12的背面形成陰極電極54。例如，可以通過依次濺射Ni和Au而形成陰極電極54。
[0083]圖4A?圖4D是示出氣相激光摻雜的示例的圖。圖4A?圖4D與形成電場控制區(qū)30的步驟(圖3的工序S2)對應。圖4A是示出以與漂移層14接觸的方式形成掩膜層20的步驟的圖。掩膜層20可以是氧化硅。例如，可以通過使用了四甲氧基硅烷和氧氣的等離子體CVD來形成該氧化娃。
[0084]圖4B是示出在掩膜層20形成多個開口21的步驟的圖。應用已知的光刻法和蝕刻法使掩膜層20圖案化，從而形成多個開口 21。
[0085]圖4C是通過照射激光22將Al注入到漂移層14的步驟的圖。在本實施例中，在使漂移層14暴露在含有氫(H2)和三甲基鋁((CH3)3Al)的氣體中的狀態(tài)下，向漂移層14照射激光22ο在本實施例中，將具有大約1.5J/cm2的能量的激光22照射4000次(shot)。據(jù)此，將Al通過多個開口 21注入到漂移層14。需要說明的是，可以將KrF、ArF、XeF和XeCl、以及YAG3co中任意一個作為激光22的激光光源。另外，可以根據(jù)需要加熱SiC基板。
[0086]圖4D是示出去除掩膜層20后的狀態(tài)的圖。據(jù)此，已完成電場控制區(qū)30，因此可以實施圖3的工序S3以后的工序。在本實施例中，通過激光摻雜技術形成電場控制區(qū)30，所以能夠在不經過離子注入后的1500°C以上的熱退火工序的情況下通過低溫的工藝來形成SiC-SBD 100的P型雜質區(qū)。如上文所述，激光摻雜技術難以控制雜質的濃度，但是將激光摻雜技術應用于幾乎不需要控制雜質的濃度的電場控制區(qū)30的形成，因此即使利用激光摻雜技術也能夠制造高耐壓的SiC-SBD 100。
[0087]圖5A?圖為示出固相激光摻雜的示例的圖。圖5A?圖5D是形成電場控制區(qū)30的步驟(圖3的工序S2)的其他示例。圖5A為示出堆疊Al層24的步驟的圖。例如，通過濺射Al，使Al層24以與漂移層14接觸的方式僅堆疊200nm的厚度。
[0088]圖5B為示出在Al層24形成多個圖案的步驟的圖。可以通過使用已知的光刻法和蝕刻法使Al層24圖案化，由此形成多個圖案。在本實施例中，Al層24的多個圖案與俯視電場控制區(qū)30而得的形狀對應。即，如圖2所示，多個圖案是與結勢皇區(qū)32的矩形形狀、以及電場緩和區(qū)34、場限環(huán)36和溝道阻止區(qū)38的環(huán)形狀相同的圖案。
[0089]圖5C為示出通過照射激光22而將Al注入到漂移層14的步驟的圖。向Al層24的多個圖案照射激光22。在本實施例中，照射一次具有約3.5J/cm2的能量的激光。據(jù)此，可以將Al通過多個圖案而注入到漂移層14。需要說明的是，激光22的激光光源可以使用與氣相激光摻雜的示例相同的光源。另外，也可以根據(jù)需要將SiC基板加熱。
[0090]圖5D為示出將Al層24的多個圖案去除后的狀態(tài)的圖。據(jù)此，可以完成電場控制區(qū)30，因此可以實施圖3的工程S3以后的工藝。即使在固相激光摻雜的示例中，也能夠得到與氣相激光摻雜的示例相同的效果。
[0091]圖6為示出第二實施例的SiC-SBD110的截面圖。在本實施例中，與第一實施例不同之處在于:具有與結勢皇區(qū)32歐姆連接的歐姆電極43以及與場限環(huán)36連接的場板電極47。其它方面與第一實施例相同。
[0092]在本實施例的制造流程中，在形成絕緣膜44的步驟(圖3的工序S3)后，緊接著在與場限環(huán)36接觸的絕緣膜44的部分設置開口。據(jù)此，場限環(huán)36不被絕緣膜44覆蓋而向外部敞開。然后，形成與場限環(huán)36連接的場板電極47。
[0093]另外，在本實施例的制造流程中，在形成肖特基電極42的步驟(圖3的工序S4)之前或者之后，緊接著形成與多個結勢皇區(qū)32歐姆連接的歐姆電極43。在此作為變形例，也可以同時利用相同的材料形成肖特基電極42和歐姆電極43。在一個示例中，肖特基電極42和歐姆電極43都可以是Ni。作為作為進一步的變形例，也可以利用相同的材料制作場板電極47、肖特基電極42和歐姆電極43。
[0094]而且，在形成肖特基電極42和歐姆電極43后，以與兩者接觸的方式形成陽極電極。需要說明的是，歐姆電極43和陽極電極52也可以由相同的材料形成。在一個示例中，兩者都可以是Ni。
[0095]在本實施例中，歐姆電極43與結勢皇區(qū)32可以電連接。據(jù)此，在沿SiC-SBD 110的正向施加了過電壓的情況下，能夠通過從結勢皇區(qū)32向漂移層14注入少數(shù)載流子(在本實施中為電子)來減小正向電壓。因此，能夠提高電涌耐量。另外，在本實施例中，場板電極47與場限環(huán)36電連接。在此，場板電極47具有隔著絕緣膜44而與漂移層14重疊的重疊區(qū)56。該重疊區(qū)56可以用作MOS結構，因此能夠控制在漂移層14的空乏層的延伸方向。需要說明的是，本實施例是將歐姆電極43和場板電極47應用于第一實施例的不例，但是也可以僅將其中任意一個應用于第一實施例。
[0096]圖7A至圖7C為示出在溝槽48中形成場限環(huán)36的示例的圖。圖7A為示出在耐壓結構部62形成溝槽48的步驟的圖。該步驟在形成漂移層14的步驟(圖3的工序SI)之后并且在形成電場控制區(qū)30的步驟(圖3的工序S2)之前進行。
[0097]溝槽48能夠應用已知的光刻法和蝕刻法而形成。本實施例的溝槽48具有從漂移層14的正面15到溝槽48的底部為止Ιμπι的深度。需要說明的是，深度Ιμπι僅僅是示例，可以根據(jù)作為目標的半導體裝置的性能而進行適當?shù)母淖?。在本實施例中，溝?8的側壁49與漂移層14的正面15以成角度α的方式形成。在圖4A?圖4D的氣相激光摻雜以及圖5A?圖5D的氣相激光摻雜中，作為P型雜質的Al從漂移層14的正面?zhèn)认虮趁鎮(zhèn)葦U散。因此，角度α小時，在側壁49易于形成高濃度的P型雜質區(qū)。角度α可以是30度以上且80度以下，優(yōu)選55度以上且75度以下。
[0098]圖7Β為示出在溝槽48中形成場限環(huán)36的步驟的圖。該步驟與形成電場控制區(qū)30的步驟(圖3的工序S2)對應。本實施例的場限環(huán)36的底部比第一實施例和第二實施例更深(即，位于更靠近背面?zhèn)?，因此能夠在更深的位置形成空乏層。另外，空乏層變得易于從側壁49向內周側和外周側擴散。因此，相比第一實施例以及第二實施例，能夠得到更好的電場屏蔽效果和電場緩和效果。
[0099]圖7C為示出在耐壓結構部62形成絕緣膜44的步驟的圖。該步驟與形成絕緣膜44的步驟(圖3的工序S3)對應。絕緣膜44的遮蓋性受基底的粗糙度影響，所以絕緣膜44可以在緊靠溝槽48上的部分具有凹部。需要說明的是，在本實施例中，示出使場限環(huán)36形成于溝槽48的示例，但是也可以使結勢皇區(qū)32、電場緩和區(qū)34和場限環(huán)36中的一個以上形成在溝槽48中。
[0100]圖8為示出溝槽48的另一示例的圖。本實施例的溝槽48以溝槽48的側壁49與漂移層14的正面15成90度的方式形成。本實施例的溝槽48也具有從漂移層14的正面15到溝槽48的底部為止IMi的深度?？梢酝ㄟ^使激光照射方向相對于漂移層14傾斜并且進行多次照射，來形成本實施例的場限環(huán)36。在本實施例中，也可以在比第一實施例和第二實施例深的位置形成空乏層。因此，相比第一實施例以及第二實施例，能夠得到更好的電場屏蔽效果和電場緩和效果。
[0101]需要說明的是，在本說明書的實施例中，第一導電型為η型，第二導電型為P型。但是，在其他實施例中，第一導電型也可以為P型，第二導電型也可以為η型。
[0102]以上，使用實施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術的范圍并非限定于上述實施方式中記載的范圍。對本領域的技術人員而言顯而易見的是，可以對上述實施方式施加多種變更或改良。根據(jù)權利要求書的記載可以明確，施加那樣的變更或改良后的形態(tài)也可以包含在本發(fā)明的技術的范圍內。
[0103]應當注意的是，只要權利要求書、說明書和附圖中示出的裝置、系統(tǒng)、程序和方法中的動作、次序、階段和步驟等各處理的執(zhí)行順序并未特別明確表示為“之前”、“以前”等，并且，在后面的處理中不使用前面的處理的產出，那么就可以以任意的順序來實現(xiàn)。有關權利要求書、說明書和附圖中的動作流程，即使為了方便起見而使用了“首先”、“其次”等進行說明，也不意味著必須按此順序實施。
【主權項】
1.一種碳化硅半導體裝置的制造方法，具備以下步驟: 在第一導電型的碳化硅基板的一側的主面形成第一導電型的漂移層，該第一導電型的漂移層的濃度比所述碳化硅基板更低； 在所述漂移層的正面?zhèn)?，通過激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)； 以與所述漂移層接觸的方式形成肖特基電極；以及 在所述碳化硅基板的另一側的主面形成陰極電極。2.如權利要求1所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 第二導電型的所述電場控制區(qū)包括在所述漂移層與所述肖特基電極接觸的區(qū)域的外周部形成的環(huán)狀的電場緩和區(qū)。3.如權利要求2所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 第二導電型的所述電場控制區(qū)包括比所述電場緩和區(qū)更靠近內周側而選擇性地形成的多個結勢皇區(qū)。4.如權利要求2所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 第二導電型的所述電場控制區(qū)包括比環(huán)狀的所述電場緩和區(qū)更靠近外周側而設置的一個以上的場限環(huán)。5.如權利要求4所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 在形成所述第一導電型的漂移層的步驟之后并且在形成所述電場控制區(qū)的步驟之前，還具備形成一個以上的溝槽的步驟； 所述一個以上的場限環(huán)形成在所述一個以上的溝槽中。6.如權利要求4所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 第二導電型的所述電場控制區(qū)包括比所述一個以上的場限環(huán)更靠近外周側而設置的環(huán)狀的溝道阻止區(qū)， 所述碳化硅半導體裝置的制造方法還具備以下步驟: 以與所述漂移層接觸的方式形成絕緣膜； 在形成所述絕緣膜的步驟之后，以與所述溝道阻止區(qū)和所述絕緣膜接觸的方式形成溝道阻止電極；以及 在形成所述肖特基電極的步驟之后，以與所述肖特基電極接觸的方式形成陽極電極， 所述溝道阻止電極與所述陽極電極之間被所述絕緣膜覆蓋。7.如權利要求6所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于，還具備以下步驟: 形成與所述一個以上的場限環(huán)連接的場板電極。8.如權利要求3所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于，還具備以下步驟: 形成與選擇性地形成的所述多個結勢皇區(qū)歐姆連接的歐姆電極；以及 在形成所述歐姆電極的步驟之后，以與所述肖特基電極和所述歐姆電極接觸的方式形成陽極電極。9.如權利要求8所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 所述肖特基電極和所述歐姆電極是相同的材料。10.如權利要求8所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 所述歐姆電極和所述陽極電極是相同的材料。11.如權利要求1至10中的任意一項所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 通過所述激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)的步驟具有以下步驟: 在所述漂移層形成具有多個開口的掩膜層；以及 在將所述漂移層暴露于含有鋁的氣體的狀態(tài)下，通過向所述漂移層照射激光，將鋁通過所述多個開口注入到所述漂移層。12.如權利要求1至10中的任意一項所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 通過所述激光摻雜技術形成第二導電型的電場控制區(qū)的步驟具有以下步驟: 在所述漂移層堆疊鋁層； 使所述鋁層圖案化而形成多個圖案；以及 通過向所述多個圖案照射激光，將鋁通過所述多個圖案注入到所述漂移層。13.如權利要求12所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，其特征在于， 通過所述激光摻雜技術形成第二導電型的所述電場控制區(qū)的步驟還具有去除所述多個圖案的步驟。14.如權利要求1所述的碳化硅半導體裝置的制造方法，特征在于， 形成所述電場控制區(qū)的步驟的激光摻雜技術中的激光光源是KrF、ArF、XeF、XeCl和YAG3 ω中的任意一個。
【文檔編號】H01L29/872GK106067415SQ201610127355
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年3月7日 公開號201610127355.6, CN 106067415 A, CN 106067415A, CN 201610127355, CN-A-106067415, CN106067415 A, CN106067415A, CN201610127355, CN201610127355.6
【發(fā)明人】吉川功, 中澤治雄, 井口研一, 關康和
【申請人】富士電機株式會社